Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств (2-е издание, 2001) (1095416), страница 25
Текст из файла (страница 25)
В этих условиях согласно (5.3) выходное сопротивление ГСТ с учстом действия ОС оказывается заниженным в 1+Т,я(со) раз во сравнению с его значснпсм, опрслслсниым и условиях отсутствия действия ОС. Значение пгтлсвой нсрсдачи ТАа(оо) и соотвстствснно степень э~ого возлсйствия тсм больше, чсм больше сопротивлгние базовой цспн, поэтому жслатсльно цепь базового делптсля делать по возможнос~и низкоомной, а среднкно точку делителя через блокирующую смкость подсосдннять к точкс нулсвого потенциала.
73. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИ1ЕЛЬНЫИ КАСКАД С ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО ПОДКЛК>ЧЕННОЙ ДОПОЛНИ1ЕЛЬНОП НАГРУЗКОН Рассмотрснныс варианты схемного постросння ДК и провсдснный анализ их работы были ориснгнрованы иа так называемый однофазный съсм сигнального напряжения с выхода ДК. Прн таком съсмс в качсствс выходного сигнала выступает потснцнал одного нз выходных зажимов УП, т.
е. сигнал, паблюдасмы>1 между этпм выходным зажимом и то>кой нулсвого >ютснцнала (потенциал коллектора транзистора )>Т2 в схсмс рис.?.3). Часто работа схемы ДК организована таким образом, что в качестве выходного сигнала выступает разность потенциалов и,,' между его выходными зажимами и и 6, как показано на рис. 7.5,и. Такой способ выдслсния выходных сигналов называстся диффсрснциальиым. При диффсрснциальном способс выделения си>т алов ДК между коллекторами (стоками) его транзисторов ока и.
вается подключснным дополнительный двухполюсннк 77„, чсрсз который в случас нснулсвого значения разности потенциалов и а протекает ток >',=иа б>77 . 120 Рис. 7.5 ::'Рассмотрим передаточные свойства схемы рпс. 7.5, а, которые бухарактернзовать как дифференциальным К,=-и„л/(и„,~ — и„, ) " н снифазным коэффициентом псрсдачн Кс=-ии л4(п..++пил )/21. мотрснпс осуществим применительно к симметричному поОению схемы, предполагающему равенство коллекторпых рези'' ов УТ) и УТ2 (Ию=)7„т=-й„).
Двухяолюсник Я„для удобства :!йаглядиости рассмотрения представим состоящим нз двух одиковых частей, каждая пз которых имеет сопротивление )г„/2. Прн 'ом представлении усилительного каскада исходные значения ',епциалов точек а и б одинаковы, разность потенциалов пил вна нулю и через нагрузку Й„ ток г„ пе протекает. ,~:,. Воздействие сппфазиого сигнала на входы рассматриваемого.
не вызываст паррпсния симметрии плеч, т. е. равновеликого 'Рпределсния тока !л между эмиттсрпыми цепями транзисто- УТ! и иТ2. Потенциалы точек а и б в ответ на воздействие )1фазного сигнала могут претерпевать изменения, но этп измене- оказываются однпаковымн, в результате чего разность потен'алов и„л иа нагрузке )ги н протекающий через нее ток ), по-прсж' у сохраняют пулевые значения. Таким образом, синфазная йтавляющая сигналов и,,„ь и и„„пе оказываег влияния на зпаия выходного напряжения (п„л) н тока (~„).
. Появление па входе ДК дифференциального сигнала ии вызыет асимметрию в распределении тока /л между эмиттсрными ;,пями транзисторов УТ( н УТ2. При этом коллекторные потсн,алы и, и ил транзисторов претерпевают однпаковыс, но провофазные изменения, а потенциалы в точках а и г остаются нспзнными. В связи с тем, ыо напряжение ил пс вызывает появления гяальных потенциалов в этих точках, они могут быть интерпреровапы как лочки пулевого сигнального потенциала. Указанною ~ап Обстоятельство отображено на рис.
7.5,6, на котором прсдставлсна эквивалентная схема каскада, отражающая его работу на перс. чснном токе в условиях, когда и,=О. В соотвстствии с этой схс мой можно утверждать, что для дифференциального сигнала в роли эквивалентного сопротивления коллскторной нагрузки каж лого плеча выстуиаст иараллельноь сосднисиие сопротинлсния А', и /7ь2 В соответствии с этим и (7.7) изменения потенциалов в точках и и б могут быть вычислеыы по формулс и,== — по==и,йм/7„/2, при этом и в=и„— ив=2и.=и„ймй,„, г'.=и„б//7. — -икдм/7.
%., гдс /7,„=/7,/7./(/х,+2/7,). Рассмотрсииыс нычислсния базировались на прсдположсниях о малоснгнальноч иоздсйствни напряжсиия ик. В тех случаях, коыш прсдположсиис о чалоснгнальпостп ис является правомочным, шь. чпслснис иапряжсипя и, в н тока /„можно приближенно осуществлять с помощью (6.4) или графиков рис. 6.9. Приближенность таких вычислений обусловлена том, что (6.4) нс учптыиает влив. цие на формирование коллекторных токов возможиои асимметрии в измснснпях базовых токов транзисторов )'Т1 и УТ2. тзн ВХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ДИФФЕРЕННИАЛЬНЫХ КАСКАДОВ Рассмотрсние гнуитиручоьцсго влияния ДК на выходы прсдшс.ствующпх сму каскадов и схсм осуществляют с помощью ого входных сопрохивлсний для диффсреицпалы:ой Й,,, и сннфазной /7„,.
составляющих сигналов и„„ь и и„. Суьцность этих сопрохивлснвй иллк>стрируст рис. 7.2. Найдсм сопротивления И.„, и /7.... Для этого последователыю рассмотрим во~дсйстинс иа вход ДК дифференциальнон и„и сивфазной и,. составляющих сигналов и„„ь и и„. Анализ осущсствнч в предположснии, что иапряжсния и,„ь и и„оказывают малосв~- нальныс воздействия, в результате чего при вычислениях моно о примснять метод четырсхполюснпка и предстаилснис свойств травзистора с помощью нх д-парачстрон, Дифференциальная разность потснциалон и„в условиях отс1гствия синфазного сип!ала ис, т.
с. когда иахэ= — ивх-=и /2, вызывает согласно рис. 7.2 появление на неинвсртируюшсм и инвсрти. руюшсм входах ДК равных по величине н противоположных но направленности токов /кь и (х . На рис. 7.6 приведена эквивалев о ная схема каскада рис. 7.3, иллюстрирующая сто работу на псрс. псином токо, когда на вход каскада воздействует только диффсрсицнальный сигнал и„. В этих условиях входные сопротивлсния /7,„, и /7,. равны между собой. Их значсния можно опрсделить с помощью соотношений для входного сопротивления схемы ОЭЬ Согласно сказанному и соотношениям (4.3) и (4.5) Й + = Й.*- =- й."./ — — (! + А'х)7г),'Дх (7 ~2) Рис. 7.6 Рис 7,7 ;;: В рассмагринасмых каскадах ОЭ, иа трап щсторах РТ! и ЧТ2 '~!качество Й ныст) пас г иараллгльиос сосдиисиис сопротивлся Рь и ныходпого соиротинлсиия /7...., схсмы ОК.
Учитывая ', а талжс то, что /?„,,,„,,==Я,,„,к,=--1/и)и и /?с)' (1//ьм), получаем ~:=/г./(1 .йги/?~) =-1!игь Послс подстановки иослсдисго соотиогие"я и (7.!2) исходим пскомос иходиос сопротинлсиис для днффе'!!циа заной госта~ лякицси сигиалон н„„и и„: /7,„,:. 2/г„= 2/7,„= 4///и. (7.13) тг В ироцсссс вычисления сопрогивления /7„„, учтсм, что в исход- .! состоянии и ирн воздсйстнии иа входы ДК только синфазных гиалон и, разность иотсннналов между коллекторами его тран'торов (разность поыициалов н„в н схсме рнс. 77,а) имеет иу,иое зиачсиис.
В снязи с этим иа эквивалентной схсмс рис. 7.7,6, (!ажающей процсссы воздсйстния на ДК сиифазных снгиалои, транзистора г'71 и МТ2 мопт быть обьсднисны в один УТ,„, Ниналситный ио снойстнам двум параллсльио сосдинсиным исдным траизисгорам. Таким образом, иходиос сопротиалсние /7„, я синфазиой составляющей сигналон согласно рис. ?.7,б можно ,ссматривать как нходиос соиротинлсиис схемы ОЭь оргаиизо'иной на двух иираллсльно ньлючсииых транзисторах ГТ! и )'Т2. ' и этом н качестве сопротннлсиия И! н схеме выст) паст даухпо"сиик /?ч, являюгцнйся выходной цсиью гсисратора стабильного "ка. В соотнстствии с этим, а также с (4.3) н (4.5) и тсм, что соно'нность нз и параллельно включснных траизисторон имсст н п раз .льшсс значсщц У-иарамстрон, получасы Ки~с = /?вх о» г = (! дг ЫмК ) '2Кы /илз)?а (7.!4) :!: !вухполюсиик /гг являстся высокоомиой цспью, а значения паметра ймз сушсстнсиио превышают сдиницу. В соотнстстаин с ,'нм и с (7.!3) и (7.14) можно отмстить, что нходиое сопротнвлсе для синфазпон состанляющсй нходиых сигналов и„„э и и,„ 'лико и во много раз прсвышаст нходиос сопротивление для днф!эз ферсицпальпой составляющсй этих снп)алов.
По укззапны» ир)!. чинам с ваз»ожпы» влиянпс» Й~~~ иа свойства прад)паству)оз! )х ДК схсм в рядо случаев нс счизаклся. тзв СХВМЛ СДВИГЛ УПОВНЯ ПОСТОЯННОГО НЛПВЯжСНИЯ Нсвозмон ность использования в составе аналоговых мнкрасх!» конденсаторов огноситсльно большой с»кости обусловлпваст исобхадимость о(згзиизаш)п этих схсм как успчитслсй пастояииого така Многокаскадиас построение таких уснлитслсй, как правило, сазана с использованном в состанс тракта схсх)иых конфигураций, обсспсчивающих паин)кспие (сдвиг) постоянных потенциалов в ц!- пях межкаскадиого сосдипения.
))собходнмость нключсиия схсч сдвига уровня (ССУ) обусловлена том, что в микросхсмах из)отовленис р-л-р транзисторов с хорошими характсрнстпками связано с определенны»и тсхнологпческими трудностями. В связи « этим прн схемнай организации знало)оных»нкросхс» стараются избегать использования транзисторов этого типа проводимос! и, и соотвстствснио трактов с чсредунощи»ися по типу прова))н»осг!! каскадами (с». рпс. б!.2,)!), В каскадах ОЭ п ОВ на транзисторах и-р-и структуры пас)он))- иая со«тавляющая выходного напряжсиия вссгда выше входного Поэтому, сслн нссколько таких усилите!)нных каскадов нключсиа по схеме с неиосредстнснны»и связями, постоянный потснцнал ко.)- лектора в окопсчно» каскаде ириближащся к напряжению исто)- инка питания Е„', что огранпчнваст иоз»ожиость получения нсп«. кажсппого воспроизвсдсния сигнала в этом каскаде.
Обычно одноврсмсшю с выпали!ином своей основной фупкш)п (функции поипжспня настоянного патенш)ала при минимально» ослаблсиии сигнала) ССУ выст)паст в ролс буфсра, у»сиьшан:- щего влиянис последующсго каскада на прсдшсствующий, для чс.а па вхадс агой схс»ы включают повторитсль иапрюкення.
Просте))- шие варианты построения ССУ прииедсны на рнс.?.8. В схсмс рпс. 7.8,а ССУ нсльзя получить малых и близ!.их к нулсвы» зиа шниям посгояииых напряжснин иа иыходс, так ка ° в этой схемс рсзистивиый делнтсль подключсп одним выводом и точке нулсвого пот«пинала. Кроме того, в исй наблюдаетсн сущ)- ствсниос ослаблсш)с сигнальных напряжений. Этих нсдосзатков частично лишсна схс»а рпс. 7.8,6, в которой питание иижнсго зажима рсзпстнвного дел)псла осуществляется от источника отрицат«льиого нанряжсния. Каэффициситы псрсдачп, бли)кис к сдиннш. н»щот схемы рпс. 7.8,в, г, в которых п)редача «ип)альиога иаир»- ження со входа иа иыход осущсстилястся чсрез двухполюсникп ! малы» зпачспнсм дпффсрснциального сопротпвлсння. ) зч Рис.
7.8 Рис. 7.9 .:,1!а рис. 7.9,а приведена схема ССУ с ГСТ. Благодаря больмт выходному сопротивление ГСТ в исй козффицисит передачи изок к сдиипще, давке при относительно Г>олщиих ~нзчсииях со'отинлеиия Р;,. В схеме рчс. 7.9.6 в качсстщ огиоииои) по сициа' днигзющей цепи использована схема из биноляр,пги гряизи"ре УТ2, которая по своим В "гл подобии стьб~ липюиу с иапря'твим стабилизации Г7, — --Рязане. где (и=-Р!1(Р1.~ Р2) — коэф'цисит деления делителя в базовои цслч трав;иг1ора 1гТ2. ;,,; Рассмотрим ВЛХ схемы рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
