Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств (2-е издание, 2001) (1095416), страница 24
Текст из файла (страница 24)
В исй отрагксиы такнс свойства рсальных диффс-рщ« альных усилитслсй, как его чувсгвитсльиость к воздейс шю 'нфа ного сиги,ла, иси!лсвос шачсиис ого выходного сопрозии!!з О»»лг "'ал> !кнс. >Л Ряс. 7.В лсиия йвчх, коисчиость яхочиых сопротивлспп>й йвхх и й.х«для Диффс РсициальиОй и сии>1>азиой составлиющих сигналов и.к. и и„. Вследствие того, что эти й„вФсо и й,к,Фасо, в схеме возникают входные сигнальные токи 1, и 1,. при этом гх = Ив» л»йвх»»' Гвкс = Ивхс»йв»с >в»+ = >вх с + Г:.: > в»- = >вк с >».
Обычно при схемиой ор>аипзапии ДК ориситируются в псрву>о очсрсдь иа исиользоиаиис эииттсрно-связаиных транзисторов. Рассмотрпи возможности испол>»зоваиия схсм рис. 6.6 и 6.11 в качестве ДК. Для это~о и этих схсмах выделим пару входных за>кимов 1 и 2 и один выходной 3 (рис. 7.3). По отношению к этом> выходу вход 2 — исииясртирующий, тяк как псрсдача Кгг от этого входа до точки 3 опредслястся двухкаскадиой схсмой ОК вЂ” ОБ, в которой оба каскада нс иинсртируют фазу, т. с. Кк>=К .
СоГласно (6.6) зиаченпе эыво козфф>н;исита щ рсдачи опрсдслястся соо» иошсиисм Кгэ = К+ =-'' '"г»йоиг:йх/'(1 1 2, юйв) ж Кг»йв/2 (7 5) Вход 1 — иивсртирующий. Относитсльио исго псрсдача сигнала осуществляет«» каскадом ОЭи слсдоватсльио, К, г=-К . где К, а —. коэффиписит игрсдзчи от точки 1 до точки 3. Согласно (6.5) К~ г = К =- Кг,й„(1 + Кайо) '(1 -1- 2,."„йв) = К„й„Ф (7.6) Сопоставлсиие (7.5) и (7.6) показывает, что рассматриваемая схема можст выполнять функции Д!С ирн этом согласно (7.4) ...
(7.6) и (6.17) 11б К, ж ))га)7,72; (7.7) К, ж — )7я 2)(о', (7.8) )ас — а г!)тд- (7.9) д:.Проведенный анализ и сто роз)льтаты (7.7) — (7.9) относятси ';-ахемным построениям, н которых отсутствуют дополнительные "'исторы )71 в эмштсрных цепях трап:исторои. Включение в со" в схемы ДК этих резисторов (см. рис. 6.9) снижает дифферсп"альный коэффициент усиления Кл, при этом согласно (6.7а) Кд =' ьга7(„2 (1 + дг,)тг).
(7.10) '::: Обычно в схемах ДК вида рис. 6.10 значения Йг удовлетворяют ' авеиству )71 с)со, в результате чего К, =- — )т',/2 (йо + 7с,) — — )т'„/2)7и; ()то + )су) ~ Кяа)с ° леднис соотношения указывают на то, что включение рези' ров тсг правы!чески нс отражается ва коэффициенте пере''чи К, синфазного сигнала и сто коэффициенте ослабления. ':: Работа схемы рис. 6.8,а па постоянном токе при се пспользо'нни в качестве простейшего ДК рпс. 7.3 имеет ряд особенностей. 'н особенности обусловлены возможным воздействием на вход ДК "исствсппого постоянного спнфазпого напряжения У,.
В схеме ,с. 7.3 в качестчас токозадающсй разности потенциалов выступает " только напряжение источника питания Е„, но и постоянная со'авляющая ()со самого сипфазпого напряжения. В результате „го вычисление тока lо след)ст проводить по формуле, несколько личной от (6.2), а именно 7о —— (Усе — ()' — Е )Ун. (7.11) Пример 7.!. Определить в схеме рис. 70 изменение потсннняля и,„„ вмзвннхе одновременным воздсйгдвиси нн схему постоянных потыщиалов и„а 0,10 В ; и» а = 0,12 В я условиях, когда 7(а 1 кОм, Е„- — 5,7 В, )7, = 1 кОм.
Рсше ° лд 1. Сллнсио (72) (1 д=- (0,12+0,10)12 =;0„11 В 2 В соотистстиии с 17,11), 161! и 17 3), счигдя, что иг .1, но ~)ча;асм )о= (0.11 0,7 - ( 571),'!0* 5 мчн !дд.-. 5 10-"'~2=2,5 мд, "„— 25 10-9(0026! =-О 1 л,'В 3. С пии >надю (72) и (7 Н) нишисляси и„= 0 12 — И,10 -0,02 В; Кд 01 1072 50 К ..10. (ч.10д) .. 05 1!7 4 по ичйлеиныи в предыдущем н)икте .июченнаи с иоиощью (7.3) вы но лясы исьомог изиснсинс нотснипала и„и и,=-002 50+ [ — 05) О,1! =0965 В.
Следует отмстить, что нсиулсиос по значсни>о постоянное сии. фазнос напР>окение (>,о но>кот вызнать выход РТ за пРсдслы линейной области выходных ВАК траизнсторон, так как это напряжение передастся н эмиттсриро цепь транзисторов УТ! н УТ2, изменяя потенциалы их эмиттсрои и соответственно разность ио тснциалои (7 кзо . В связи с этим необходимо, чтобы значение ияпряжсиия источника питания Е+ отвечало услоишо у='о~(уясл -! (>г 4 и„, „,.„, >де и,„., — ЗМПЛИтуда СнтнаЛЫ>ОГО Нииряжения Из> коллекторах траизисторон УТ) и УТ2.
Соотнон>енин (78) — (7.!!>) соответствуют малосигиальиому режиму работы траюистора. В >сх случаях, когда )ронни сигналои таковы, что условии малосигнал>,- ности ие иыполня>отея. вычислении следует ос) >цсстнлять с иог ь>ои(ь>о (бд) или графиков р. Г> 10, считая, что Л((о==ил. Пример 745 В условиих, аиолопшнык рассмотренным в предыдущем приме. рг.
вычис,>нть им>сне:шя но>шшналя и„„и!и> иг».,н иоганн ив н>от ДК днффер< ~ инатьиого сигнала и, повышенной интенсивности, когда их -- --0,05 В Прн в>., чисосниях с нгшт>ч что синфазная состав>тощая сипшла имеет прежнее значат ° и "01! В. Рсшгииг. 1. 1!г,одныи >шчгг.>я ьо»си>ории»о.он го> ',ало ировслеиш>ч в предыдущем пункте вычислениям (км = 2,5 мд. 2 Прн воздсйстш>и двфферснинпль юй гостоилшошсй с указанной в услов >,.т з>ша и полярностью коллсьторный ток транзистора 1гр2 уменьшится.
1!овос зк. ч ннг зтого т> кн согласно (6.4) 7 5.10 !1-> сто(0.050.026))-0,67 мд. 3 Изменение коллскториого тока транз>штора УТ2 >ай Укг Тког 4 Искомое зиа выше и.»>соснин потони>шла и.и. — 8((„— ( — 4,З.!. 10 — з !Оз) 4,.К! В, т. с иотенина.> колзекгора повысится на 4,33 В по опюшению к его всходночу зиз>пино 5 В.
7.2. ГЕНЕРАТО!' СТАБИЛЬНОГО ТОКА И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В СХЕМЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО УСИЛИТЕЛЬНОГО КАСКАДА Г(сдостаткот! 4(К, выполненного ио иростсйгнсй сисис рнс. 7.3, является низкое значение коэффициента ослабления сиифазного сигнала. Понышсиис значений эгого коэффиц>кита может быть доспггиуго согласно (7.8) за счет )нсличсння сопротивлении рези!из »,> ю Рис. 7.4 ' а /7„. 1)о испосрсдстиснно унсличснис сопротивлсш>я рс.>исто",,/>>„в схсмс рис, 7.3 иызывасг умеиьшснис коллскторных токов и '" тистстнснно уху;ииснис согласно (4.3) и (7.7) усилитсльиых ''йстн каскада. В связи с этим в эмиттсриую цепь цслссообЙНо нкл>очить схсму, иазывасмую гсиерпгоро>ч стабильного токи :~;Т).
>! Схсма ГСТ способна создавать трсб)смыс значсиия тока ))1 отиосизсльно невысоких иаира>лсиинх источника питания Е, . ;Го .кс врсмя она являстся высокоомныч источником постоянного Ы. т. с. диухнолюсииком, и котором ток /, пе зависит от прило.;иных к исму иотснииалов, в том числс и от потси>!пала (/э эмит'он транзисторов УТ) и УТ2 в схемс рнс. 7.3. -,: )!а рис.
7.4 припсдсиы тпи<юыс схсмиыс конфигурации, прсд,иачсиныс ь использонашио и качсстпс схем ГСТ в ДК типа . 7.3 и сму подобных. >Осионныч функциональным звеном, обсспечивающич н ГСТ рсделсииос и стабильнос значение выходного тока /» и высокопос соиротинлсиис />>», янлчстся выходная цепь транзистора УТЗ, :зи>чсниого ио схсмс ОЭ (рис. 7А,а) или ОИ> (рис. 74,6). Вылиос диффсрсиииальиос сопро>явление /7„этих схсм включения аншсторов велико и согласно (4.9) и (4.1!)) мо>кет достигать "' ч~ний /7„= (1-),»г>/7>)/уха=аз>/7>/даи Так, для Г>иполяриого тран,.гора, в котороч в соответствии с (4.3) и (4.4) пз>=/»и>(/, и /а/(/эр, /7» ((/'>р /и>(/т)/7> (2 10 ...!О')/7р Это прн /7>=1 кОм "-спечннаст знвчсння коэффициентон ослабления синфазного сиг"'>и.
прсныи>аюи>ис 6!) ... 8() дБ. ~" 1!о ириииииач организации работы иа постоянном токе схемы 7А полностьк> эьвиналситиы рассмотрснным ранее рнс. 3.2 !19 и 33,а, за искл>очеинсм >ого, что и ннх в качсствс цспн натру>кн выступаст цспь, в которую поступает ток 7,. При организации схемы ГСТ слелуст учитывать возможныс влияния наразптных нроводимостсй транзисторов (проводимости база — коллектор в ГСТ на биполярном транзисторе и сток— исток в схсмах на полсвых).
Наиболсс сугцсствсниос влиянис на работу ГСТ могут оказать смкостныс составляющис этих проводимостсй, обратная связь через которыс может существенно сш: зить выхолиой импедаис ГСТ, особенно на высоких частотах. Снижение выхолиого нмпеданса связано с тем, что структура петли ОС такова, что в ней петлсвая псрсдача ?ка(0) = О, а Тка(со)~0, где Т а(0) — пстлсвая передача, онрсдсленная в условиях, когда точка а схемы рис. 7.4 присосд~аена к точке нулс вого потенциала; Тки( ) — пстлсвая передача в схеме рис. 7 -1.