Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств (2-е издание, 2001) (1095416), страница 26
Текст из файла (страница 26)
7.9,в, выст)плющ*и в схеме е. 7,9,б в «ачсствс осиовиого иотсгиша.чоигищзсзющего двухво: сиика Ра. При зтом будем полагать, что иротг'кающий через ''зистивиый делитель Р1Р2 ток („„с)щсстщиио превышает базой ток ! вс транзистора. в результате чего !„Л=Е/,сl(Р!+Р2), :;Овза = 0 сур. Согласно (4.2) и г ослслиси) сооитиошсник> 7ка= 7изехр (Уьзч гпЮ,) =.7 зехр (М/'„,;РлК). (7.15) 125 Учитывая (7.15) и то, что /а=/к,.,+/км получасм /з -- )'(/„,)/Р2+ /„э ехр (Р(/„з/т(/,).
(7.16) Обычно в схсме рис. 7.9,о выиолиястся условис /к,,~/км в рс зультате чего /ч=/„э ехр((1(/,з/)нК) и (-/ы ))) К !)) (/н /1э)),". (7.17) Соотношсанс (7.17) подобно (33), ио в отлично от него содержит дополнительный множитель 1/(), чзо указывает иа возмоя,. ность обеспсчсния трсбусмых иаира)ксннй сдвига путем выбор ) соответствующсго коэффнцис)па дслсиия дслитсля Р!Р2. При ти ионом знзчсиии /=10'~А экнивалситнос иаиряжсние стабилнззц (/„= (/„з = 6,7/Г) В. Дннамнчсскую входи) )о иронодимость д„к-— -с//з/г/(/м двухнол)о инка Р„з со структурой рис.
7.9, в можно онрсдслить в соотвстствни с изложенными в гл. 5 иравилаии вычисления сопротивлений схс мы, охваченной истлсй ООС. Приближенно соотношсния для этой проводимости можно иолучьпь и)зсм дкфферснцированця левой я иравой истай (7.16) с послсдующей иодстзнозкой в результат диффсрснцирован:;я соотношсния (7.!6). При этом «/ко — -- (,'")'Рй) сй.'.,) + (/к4/т Г/,) г/(/„а, к„з = г///сШ„м =- 3 (1)Р2+ /кз/'т(/,). Знзчснис выходной Проводи )ости монсио сущсс) кино ионысн заменив в схемах р))с. 7.1), б н в рсзистор Р! двухиолюсником с малым зиачсинси дшшмнчсско)о соиротинлсния, иаир~мор, цсиозкой нз ряда прямосмсшсииых диодов, с)збнлитроном или сочс)янном иослс;швзтсльио сог,шшичых дио.н)н и стзбил пронов.
76. НсГО')ники пое)од ни))Го ИАпРяжения Г!од источником иос оянио о изнр)ыксшш иоиимзстся испжшь интаюшсго иаира.ксння с ниш.оомиым ).ы: одным соироги;)лсшш 1заси)ость потснцизлон на вы: одс злого источника а ндсалс нс доля:. на зависеть как от иотрсблясмого оз э)ого,юзочника тока (н стояииого ил~) нсрсх)сивого). так и от во .сснс гния дсстаби )иаир)аг ишх факторов, иаирнмср измсиснш! тсмисра)уры.
Высок)ю с):. билььость наврал виня и нн)коомиость ных)) )ного нмнедаиса полной мсре одно:)рсмсиио обсс)нчим ис ирсдстаьлястся но;мо. ных). Сх~ миыс постросиия источников иаиряжсния, организация к: торых в исрнсю очсрсдь иоиранлсна иа ооссисчсиис чалого выл)к:- иото сонротивлсния, нг ываются источниками иаира ксива, то)'.) как сломы, г)рстиз шзчсниыс для создания высоко стабильных и« теицизлоа, наз)м)з)от схсм: мн опорного (эталонного) наиршксш" )т' Рис. ?до лсдние в отличие от первых ': обладак>т предельно чалычп ' чениями выходного импедан- гэы гг> -',:.ис сиособны обеспечить высо- зиачсний отдаваемых в на"'зку токов, Но они могут под"' живать высокую оирсдслсн- <)>.
а> ' ь выходного наиряжеиия, <т <,> ;.>) лишь и в ограниченной об- ! ати выходных токов. Схема простейшсго источни': напряжсния изобра>ксив на . 7.10. Выходной потенциал Ев с>< определяется токозадающей 'э)<остью потенциалов (/<=-(/ам при эзом транзисгор УТ2 в диоп''' включсиии обссисчиваст частичную температурную компснса- но>мо>киых изменений напряжения (/вэо в транзисторе УТ!. "'и идентичных по свойствам транзисторах УТ1 и УТ2 выходное 'ряжсние Еи пра>аическн не зависит от конкретных свойств этих .'' изисторов, ири этом Е~=(/~~ — — -Е„Р1/(Р1+Р2). ;:::.'Общая выходная проводимость и„„„рассматриваеыого источ' а рис. ?.10 определяется параллельным соединением проводн"ти 1/РЗ и входной проводимости /<,„„ш схемы ОБь В рсзуль.
'те этого, а также данных табл. 4.! н соотношения (4.31 „",,„- дэ, (! + д„Р,) + ! /РЗ = = >О >л(/т(! + Рь?0/лт(/ймэ) + 1/РЗ (7-!" а) 'е Ри=Р1)(/?2 — полное сопроти< ление испи. внешней ио отиошс- <о ь базовому выш>д) граизпг.гора УТ1.
;. Для унслич< ния выхо,пюй проводимости .',„и„желательно, что- соиротивлсиис Р, и«ело малое шшчсиис. При Ри="О (Ра(<1/д«) ,"ходная ирои<;ичос<ь тр<штистора со>ласно (7.18а) достигает йксимального;иачсиня 1- 1 'РЗ вЂ”. ?о,.'>и(/, -', 1/РЗ. (7.18 о) ... !<.рокс того, ирп чалых значспи»х соиротивлсипя базового дс- тсля Ра выполняется условие /и/, ь!ь<>„что, и сно<о оч< рсдь, 'особстн)ст пош>ичсиию стзби.и нос<и и опрсдс.пинос>н иаиря- 'еиия Ео. Слсдугт <мчстит>ч что выхо<иая ироюдпчость д,и„согласив ::7.181 <анис и о> тока /„и соотнс><тв<нио о< потребляемого на' у>кой тока /и. Особенно ип>ьой эта проводимость чожст стать >и чалых значениях;оьа /и. В целях повышения ироводичо, и гби,„(сн>пкснив вь< одно<о сопРотпвлсниа и<.точиика иапРЯже'ии) при малых гоьзх /и в состав схемы рнс.
7.10 включен резн- ю< ,стор )73, который обеспечивает отличное от нуля начальное зиа чспис тока 7, в условиях, когда потрсбляемый нагрузкой ток 1„ отсутствует. При этом !в=Ев!)73. ,))едостатком схемы рис. 7.10 как источника напряжения является то, что в ней напряжение Ед существенно зависит от напря жсння источника питания Е„. От этого недостатка во многое .свободны схемы рис. 7.11, а и в, в которых токозадающая разность потенциалов образована с помощью стабплитрона или эквивалеиз иой ему по ВАХ схемы рнс.
7.9,в. К достоинствам этих схем слг дуст также отнести пониженное значение общего динамического .сопротивления Яв в цепи базы, что согласно (7.18) также обеспечивает пониженное значение выходного сопротивления )7., Дополнительный транзистор УТ2 в схеме служит для частичной компенсации положительной температурной зависимости напри. жения стабилизации У„на стабнлнтронс, которая обычно лежит в пределах 2 ...
5 мВ7град. В аналоговых микросхемах в качестве стабнлнтроиа часто ис пользуют переход база — эмиттер, смещенный в обратном направ. ленни, обеспечивающий напряжение стабилизации около 7 ... 9 В Б этом случае схема источника напряжения имеет вид, изобра жсниый на рис. 7.11,6. Часто возникает нсобходнмость в двух и более источниках на -прижсния, имеющих идентичные значения напряжений Ем Такая потребность возникает, например, прц организации схем питания базовых цепей дифференциальных каскадов.
В зтпх случаях орта низацию эмиттсриых повторителей целесообразно осуществить на базе многоэмиттсрных транзисторов 1рнс. 7.! 1, в), которые благо даря хорошей согласованности характеристик и надежному взаим- 128 ' 'гу тепловому контакту обеспечивают высокую идентичность вы" ных напряжений. :!:Основным требованием, предъявляемым к источникам эталон"'-;о напряжения, является высокая стабильность н определен" ть их выходных напряжений. Схема, поясняющая один из прин' пов получения температурно-независимого напряжения, приве' па на рис. 7.12. В ней потенциал точки а увеличивается с ростом 'мпературы со скоростью 7 мВ/град.
Эта скорость определяется ' ожитсльным температурным коэффициентом напряжения 1/„ ''мого стабнлитрона (около 3 мВ/град) н двумя отрицатсльнымн :-ффициснтами, связанными с температурными изменениями на' нжсиий //вэз транзисторов )??1 и )?Т2. Изменении же потен:1ала точки 6 с ростом температур отрицательны и имеют скоть б мВ/град. Если в схеме выполнено условно Я1/Я2=1/а/1/с, ' потенциал точки в имеет нулевой температурный коэффициент. ри Я1/Я2)1/я///я этот коэффициент положителен, а при Я1/Я2< ; 1/,/1/с — отрицатслен. Таким образом, за счет выбора числа днов, подключшгпых к точкам а и 6, можно задавать попинал выходго эталонно~о напряжения. а знак и зиачсипя температурного оэффициента этого напряжения — путем изменения соотношения ежду резисторами. Рассмотренные принципы получения эталонных напряжений 'асто также нспочьз?чотсп для создания температурно-компенси'уюпгпх потспцпалон, обеспечивающих коыпснснр) ющсе воздсй' твис на температурно-нсстабпльпыс схемные конфигурации.
КОНТРОЛ1 11Ь1Е НОНРОО!зг !. Какое схсмнос построение называют дифференциальным усилительным йгаскздом? 2. Дайте разъяснение суцнюстп ятодягних я 17 1] парзмстроа, 3. Каким сиойстном должен об.~адать дифференциальный усилитель, чтобы тан мгг считаться идеальным? 4 Каким сунвттненным ислостзтком обладает схсмное построение рнс. 7.3 При его нспользоааннп а качестве дифференциального уснлателя? 5 Почему и схеме рис 7.3 простое уиелн еннс сонротналсния Нс ие приподпт 'к упелнчскяю коэффициента ослабтсияя снчфазного снгнача? б С какой целью а состап дифференциального усилительного каскада аяодят схему генератора стабильного тока? 7. Поясните принципы организации и прпченення схем изображенных на рнс 74.
и Какое подключение нагрузки называют дифференциальным? 9, Укажите условия, при которых н схемах рнс. 7.5 протекает ток через со. протиаленнс нагрузки /?,. 1О. Как отразится включение между коллекторами дополнительного сопро. тиазения /?, на саойстиах схемы ряс 7.3? 1йч 1!. Поясните, почему а схемах рпс. 73 и им подобных аходиос сопротиа книг для сщ>фазной состааляющси пходиых спгналоа существенно нышс, 'им п>' аи и. сопротналение лля дифференциальной состааляющей. 12. Какова назначение схемы сданга уроаия и чем обуслоалсиа особ.
>лч ность ее применения при организации аналоговых интегральных схема 13. Пра каких услоаиях н схеме рис 7.3, л через сопротиалепис 17„ г:>и>. кает токр 14. Как отражается на работе диффсренциалыюго каскада ак.тючсиие л> и ы ннтечьного сопротпалсипя к„ между коллекторами его .гранзистороаз 15, Объясните, почему входная проаолпмость дпффсрснциачьпого каг.:,>ы для синфазного сигнала имеет мсныиее значение по срапнещио с иходний гчоаоднмостью для дифференциального сигнала.
16. Каковы оспопиыс аспекты схсмио>о построения и применен>щ гх чы сданга уронняа 17. Лайте сраанительпыи анализ свойств схгм сднига уровня, изобрал сна рис. 7.3 и 7 9. !а. В чем состоит отличие источника напряжения от опорного нгточю>ь, 19, Почему а схеме рнс. 7.10 является желательным выполнение у *>и ч 1з . л'!ни. 20 С какой целью а состав схемы р>ю. 7.10 аключеио сопротпплеипе й>т. 21. Каким недостатком облалает схема рпс. 7 10 и за счет чего чтот >и ».. .>. ток нс прояаляйтся а схемах рнс. 7 Пт 22. За счет чего а схеме рнс.
7.12 выходное напряжение обладает >юа" ной температурной стабнльностьюз СЛАВА 8 ОКОНЕЧНЫЕ КАСКАДЫ УСИЛЕНИЯ а.1, ОсОБенности ОкОнечных кАскАдОВ, ВЫБОР тРАнзисторов, РАСЧЕТ ПЛОШАЛИ РАДИАТОРОВ Оконечным называется каскад, с выхода которого колсб: ц>е поступает в нагрузку усилителя. Он обеспечивает необходимую интенсивность выходного колебания усилителя и включается а конце его. Все предыдущие каскады по сравнению с оконечным являются маломощными.
Именно он опрсдсляст КПД всего >си лителя, а также требуемые наприм ение и мощность источника пя тания, т е. в значительной степени опредслнет стоимость игера устройства и его эксплуатации. Для снижении стоимости, т. с. уменьшения требуемых нзир" жепия и мощности питания усилителя, стараются повысить гте пень их использования. С этой целью в оконечных каскадах ми>сн' мальныс амплитуды токов н напряжений транзисторов дс >и'от. 130 : нзкими к их значениям н исходной РТ нли да!ко больше их, с)ти сивости частично присущи и прсдоконечным каскадам. Па»па" ис последних — обеспечить уровень сигнала, достаточный для "ранлсния оконечными каскадами или, как гонорят, для нх рае'чки. Если от оконечного каскада требуется получить заданиук! сходную мощность, то [ланным показателем его энсргстичсской » )»,ПД. ;.;;.:Вследствие большой степени иснользопання напряжения и тока "тания и оконечных каскадах сильно проявляется кривизна вход'х и передаточных характеристик транзисторов, что пызыиаст ''"читсльныс нслинсйныс искажения.
Поэтому и процессе пров!с!не йния оконечного каскада определяют и сто коэффициент гармоа расчет [асдут графическим методом но характеристикам ''нзисторон. ,:::таран.и!егоры любых каскадов выбирают исходя из того, чтобы "»симальныс токи, наирялссння и мощности потерь нс превышали 'устнмых для данного типа транзистора. Одновременно жела"нно, побы частота [»а оконечных биполярных транзисторов была .Низко верхней граничной частоты усилителя, 'а:Мошность потерь в транзисторе превращается в тепло Поэтому по избе,хз',всрсгрсва и выхода и» строя оконечных транлюторов нх обычно устапавлн-, , на радиаторах, которые отвалят тепло в окружаюшее пространство Рална.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
