Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств (2-е издание, 2001) (1095416), страница 5
Текст из файла (страница 5)
В последнем слут)))ь;;:,чуиствггтельпость тонге янлястся фуикцисй. Частную произвол- ))))111:гг)/г)х в (1.6) иа: ынают фуикцисй чувствитсльиости или коэф,гй()))(иеитом влияиия парамстра х иа величину у. ' "';С)ттиоспгстьнос огне»сине интер»сую»сего нас тстннчгского иоказатет» а)1 ) - . 5"'„а С Х. () т) :~4~!у аааиснт от нсснольннк параметров хь хт,..., то пол»ос огио:игольное нз. м~йие аИ' т+ т+''' :~)а'.и ииирсс)ю »ив иис и<ьатагегь ниии юксиы» ) -) еар(Еч), то ьг пазынь(1)ь)1':ь гулыюй о:та» гсльногтыи, а ч', — г)ат~ аоа чуастнитгльностью.
!о Е4. ПРИНЦИП ЭЛЕКТРОННОГО УСИЛЕНИЯ Минимальная часть усилители, сохраняющая его функции, называется усилительным каскадом. Обычно он содержит однц усилительный элемент, например транзистор (реже — два), н относящиеся к нему пассивные компоненты, обеспечивающие сто работу. Простейшая схема каскада на биполярном транзисторе (рис. !.4,а) содержит транзистор УТ и резистор )г„, включеннын в цепь коллектора последовательно с источником питания Е„. Во входной цепи последовательно с источником переменного усиливаемого напряжения и„„включен источник постоянного напряжения смещения У,„.
Переменная составляющая тока коллектора. протекая через резистор Д„, выполняющий функции коллекторной нагрузки, создает иа исм выходное напряжение. Оно снимается с коллектора через разделительный конденсатор (на схеме ие показано) н подается далее на сопротивление нагрузки каскада )т'„. Конденсатор пропускает только переменную составляющую. Рассмотрим работу каскада. В исходном состоянии нли режиме покоя и„=О. При этом напрялгснне иа базе равно 0„., а ток кол- 1 Г1 а) Рис.
1.4 лсктора и иаиряжсиис иа иси в исходной рабочсй точкс равиы !», В Цка'=Еп — (к<>Рк. '--Дуст!» тсисрь подастся нходиос и< рсчсииое икорка<синс и,„= Р1',„а!пы! (рис. 1А,б). Оио доиолн<ысльио открывяст транзистор.:<в первый иолуисриод и час<ичко закрывает его во второй. Р рваультатс зок <.о>ьзсктора изчсиястся около зиачспия в исход«и>й<рабочсй точке тожс ио закову сииуса: »к=-lк„+1,„к я(особ Мгиовс«1«Н>В зиачсипс иаиряжсиия коллектор — эз<и<зср ик=ń— )с»,<к= ,Цка —.''К к»йпы(, гдс (>'.»к=-)!<1„«с — амили>уда сто исрсмеиной свгст<азьзяюисс(<. В исриый иолуисриос (рис.
1.4,6) ик умсиьшастся иана .увсличсиия тока <к и иадгиня иаиряжсиия иа 1< . Здссь 1<, Вгувот.роль ирсобразогатсля тока и иаирижсиис. ,,;,Цри-достаточно большом й>„оказыяас ся (<.„к)0„,„„т. с. каскад:.2«аст усил< иис ио иаир«к< ишо. !)ли< одаря больи<о<<у виугрси««сму»!сои!»отивлсин<о ныходиой иски тршыистора икл<очсиис сопрот««вло««ии (с„>зо пи ис )мсиьишст амил>пуду исрсчсиного тока коллскт(зр<а, т. с.
траии<с<ор выс<зиаст и роли уиранлпсмого гснсратир<аь В!«Гва<<Ы<О<О:Ш а, а Соврь<ИИЛСИИС 1<, — -В РОЛИ ИрСОбраЗОВата4яат<ио тока и с ьи,ш иое иаир:оксиие <,. т!<ров<со )ира«,гиии го< оч <к н<яхс ип>и цсии транзистора мож«<о>рв<ссх«а<ри шть <ак жс, ><и. рс Иль»«! <:<мни ипя с<о И<ион< иного 1>йут()аиисго соиротивлсиии постояв!к>.,у току (рис. !.4,а). Ьлаго44ргя'::ртому ироисходи.< исирсрыниос ис р< распрсдслсиис иаиряжси«<я<'х«стиви!».а шпаиия мсжду транзистором и иагрузкой. Управлб««нс!) ииутрсииии соироыи<лсиисч зраизисзора осущсствлястся вайд<1>«заи иаира жсииси.
1.Г». РЕЖИМЫ 1»ЛОМОТЫ КОИЛ«! Г<:ЛЬНЫХ ЭЛКМГ1<тОВ ,В,йависих<ос<и от того, как< ю доспи исриода усилияасяого колебай«1<я' еииусоидальиой <рорчы ток иротскаст чсрсз усилитсльиый влсмвитз р<г:ги! киот <ис>д>лько р< кимов ого р:<б<пы, козорыс привял><))обозиача<< з;илявиычи букяиз'и лаги <ского а>и(завита. Рассмбтр«1м осишшыс из иит. Самым расирострписииым являсзся р<»як<с«а«- А (рис.
1А). Ои хоракгсри<)сакса г< ч, что иутсх< подачи иосзоди1вого счсигсиия исходная рабочая точка транзистора выбирМр<м ири сраи<»изсл<,ио Г>ольшс и токо, 1!о>то><у ток коллсктора ис "ВРсрыиасзся в тсчсш:с иссго исриодв колсбания. Режим Л даст МВЛЫФ. Нслиисйиыс искьолсиия. Ои ври>кинется во иссх каскадах ирсдйваритсльиого усилсиия, а иногда и в оконечных каскадах. ::~Матичои В иазыз >с!<»< >акой рсжим, когда исзодиая рабо'<в(я Точки со«мсщасгся с иьчз <оч исрсдаточиой харзктсристики зракавстора (точка О иа рис.
1.5). Здесь выходной ток транзистора (ток,коллсктора <к) в отсутс<ишс сил>ала практичсски раасн иул!о, чтосдвласт рсжич покои очсиь вкоиочичиым. При наличии вход- 21 Рис. ьз ного сигнала ток через транзистор протскаст только в течение половины каждого перво,ш.
1!оловииа длительности каждого импульса выходного тока трав икзорс, выра кснизя в радианах или градусах угли тск1игсй фазы ьм, иазывастся 1тлом отсечки 6. В режиме В учил 0--з/2==90'. Полуволиы, соотнстствукиивс вторым полуисриодам ьолсбаивя, данным транзистором ие пропускаются. Для их усиления приходится ставить дру;ой такой нсе трзиигсгор. В рсзультатг получается так иззынас иый диухтактиый усилитель.
В рсжнмс В оьа, ышгс~ся срашипсльио высокий КПД. Однако из-за криви шы начального участка псрсдато ягой характеристики транзистора поч1волиы тока в их ип кисй части ~амсзио искажаются. 11~ ~а ирсрывистосги тока траиз;кторов возникают дополииггльиыс нсьавггиия, обусловлсииыс исрсходиымп процессами. Нв верхних частотах они проявляются настолько сильно, что ограничивают дизивзои усиливаемых частот, Эти дополиитсльиыс искажения присущи всем режимам с отсечкой, применяемым в усилителях.
В режи.вс ЛВ рябо ьую точку Л (рис. 1.Б1 выбирают примерно иа ссрсдиис иа ильиого криволинейного участка пгрсдаточиой ха рантсристикп транзистора. В рсз1льтатс импульсы тока коллскторз оказываются несколько шире полозовы периода и угол отсечкв 0>90'. Резким ЛВ является осиогшым для двухтактвых каскадов.
Здесь потребляется некоторый ток покоя, ио КПД лишь незначительно шике, чем и режиме В. Прсимучпсство — отсутствие иска жсиий, вызванных ьривизиой иачальиого у щетка передаточной характеристики. Режим С характеризуется вглбором исходной рабочей точки (А! иа рис. 1.б) в области запираиия транзистора, в результате чего угол отсечки 0<90'. Режим С применяется в радвопсрсдаю игих устройствах, а так кс в усилигслях с повышенным КПд.
22 Усжизт Г?, или ключевой резким работы траизистора, состоит в «ил4','.Что иа его вход ведаются прямоугольиые имоу,пьсы большой ффл11туды, полностью отиирюощис и запирающие транзистор. Т~й~)аедпнй используется в качестве выключателя или ключа. Ои Тфп)йа находится в одном из двух крайних состояний: «полиостью ОТБКрытоьз» или «полностью закрытом». В первом из иих иадеиие урйфузнкснич между гыходиыми электродами транзистора близко к ми)й)~Ь'а во втором — его ток близок к иулго. Поэтому потери эисргнм;и, транзисторе иссгда иичтожио малы. Г!срсброс из одного со- хуТ«зу)Н«ня в дручое осуществляется мгновенно.
Режим 0 позволяет ,'Чать в усилителях очсиь высокий КПД. ,~,. зНогла употребляют понятия и других режимов или классов уеТТ?1Ения, ио пока еще нет сдииообразия в их обозначениях. КОИТРОЛЬНо?Е ВО?? ?хОСо? х- )»4!:,)«1то такое ЛЗУ» гяфг Иго иазыи итси у. ялигг тс;Р ,-'ф!:-Каки« йып,ют,«лы ушшягсл и с зависимости ог и, дпапазоиа шстот? ~,::;,''аа!Р)хакас ~1х и в пи; прхд'жпт иптся ~ входному и выходи ииу сопротивлениям у)сиф$4слга и дру их у 'твоа«1п ,""„~Я;. Что тить ггр вп»ь рпо:гь ча: ~о-.ши! харт«о рс тиья? с ':ф.
х11о сапог . чп? аиыс псьа.лсипят .",;-:,'1?г Как колпчсстпсшп~ опсшпшют истписапые искажения усиля|ели? :.=,"-';"1),:,'Какие бывают виды сойстиспиых попс« усилителя? .,ф 11то такое дшшмпчсскпи диапазон усииптг ~я» -' „',ют'-, Что такое чувсгвюсльиость питсрссуюпгшо пас тсхпптссьюо показателяз ;»;-'41'; Для чгто пушсп резистор ??, в схеме рпс, 1.4, а? ,'г..ФИ„Почему в уси и~тотьиох каскаде по схеме рпс, 1 4 о выходное псрсысипое тйа1)з)гтжсхшс пргливофазпо по опюшсишо к входному? .„; »$. В чем отличитсльпая уШиость каждого пз осповиых ре?кимов райоты ст1)й?т!сдьпого злсмспта, пипримср транзистора? ГЛАВЛ 2 АНАЛИЗ РАБОТЫ КЛСКЛДА С ПОМОЩЬЮ ''«вмхй»ЬТ-АМПЕРНЫХ ХАРЛКТЕРИСТИК ЕГО ЭЛЕМЕНТОВ 2.1. ВЫХОЛНЫБ ХЛРЛКТСРНСТНКН ТРЛНЗНСТОРА, РАБОЧАЯ ТОЧКА Н ОБЛАСТЬ Г>БЗОИЛСНОН РАБОТЫ 1)1азтбольшсс представление о иротскакииих в усилительном касн)а)хв)':процессах даст анализ его работы, ировсдсииый с помощью вФ?Й;-'вмисриых характеристик (ВЛХ) усилительного прибора.
Ос- 23 Рл "»м э Рис. 2.2 Ряс. 2.1 нонной характеристикой, используемой при этом анализе, является его выходная ВЛХ, прсдставляьоьььаьь зависимость выходного =ока 1„„от выходного напряжения У,„„. При построении графиков этих характеристик входное позлсйствис, прслставлеиное в виде вход ного 1,„тока или напрььькеььньь (I,„, выступает н качестве параметра. На рис. 2.) приведено семейство выходных характеристик биполярного транзистора, соответстзуьощих паиболсс частому его использованию и усилительных каскалах, когда в качестве выходного тока используется ток коллектора 1к, а в качестве выходного иа пряжспия — разность потенциалов Укэ мсжлу коллектором и эмиттсром.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
