Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств (2-е издание, 2001) (1095416), страница 7
Текст из файла (страница 7)
2.3,1> выступает прямая ливия, являющаяся !рафиком ВЛХ сопротивления нагрузла Р„. При оргаиизации схемы зсилитгл>,иого каскала алии и! ю, эквииотсициальиых )частков об>,чио присослииястся к точк" и)- левого иотсициа.за. Такос иолкзк>~!свис иазывастся заг>еилениел участка Испи, а точка зазсм.и.ии>1 .— Оои(ей гочкои.
Слслуст отмс зигь, что заземление олиоп> и.! з!.иииотсициаги иых учгсгков (Ол ного из узлов) цсии ис ьтра кес!Гя иа сс рабоче. Обычно зазгчлсиию подисрга>о>ся олин из зажимов юточии!.а шпаиия и ода. из выводов усил!Ислш:и!о прибора. 11а рис. 2.5,а приве.гси иримгр такого схгмио!о построения, аб разоваииого иа ба:>с сх1 мы рис. 1г).и иу гсм зазг мления в исй цспс эмиттсра. Обычно и ир!Образо.>апик выхолиого сшизльио>о зокя Лук=!',и„в выходиос сшиальиос иаир>оксиис а>и, )частиуст иг только диуюи>шосиик >г„, ио и лру! ис цсии. Так, с целью передачи с иы>и>ла рзссиатршьзсмого й -го каскада иа вход след)кицшо .1>-1-1-го ш>с>,а„>а,ольки иср11!ш!иой (си>иал!. иой) составл>иогцсй в состав схемы вьлнгча!От зак иа,>ывасмую ра.>- дслитсльиукз цсиь, и качество которой Обычно используется коидсисатор С„(рис.
2.5,6). Кои, сисаторы, исиольз)см!зс и схемах усилсиия для разлслсиия диул смс>киых цсисй ио нос гояииочз току, называются разо>елительнами. Вкл!очсиис раз,гслитсльиог>> 2к з абби.г Рььс. 2Л КОгфр)«сатвра В СОСтан СХЕМЫ ОбГСИЕЧИваСГ ИСЗЗВИСИЗьу!О рабату На ис«ат~««6«ном токе разделяемых конденсатором участков схемы, )за)тсх«затьс раздел!псльиого коидсисгмора обычно выбирается достазтьчснф-",""«з«)льи!ой. Н результате с сопротивлением разделительно!о кб«4«а)«сназтора можно нс считаться и ири сосзаалсиии эквивалснтиьтйь-'."'!э!~«сз«ы для переменного !ока с,о можно заменить кировским замф4фннем.
$$фн".рассмозрсиии рзбогы каскг!Из иа исрсмсином токе нспольау)М,.":9аьк) называем) ю экопеп.ьгнг!ьр!о схсбыг кнскпдп для перел!Снна4к."ь«хтзяп. При ес составлении и! схемы прототипа искл!очаются ИЕм::«т«гВфелитсльиыс и б,!окиров чныс конденсаторы (оии замен«а- ЮТЕ«ст))ЗКзврвтКО ЗаМКИ)тЫМИ ценят!И), а ИСС ИетОЧИНКИ ИОСтОПИИОГО ьга)«Р«й«~сг«ии за ьезьлыются, так мыс иа ш!с!Пни\ зажимах э мьх ИСЙ6~~$««к!О!ь сигнальные но! сиииалы отсутгтв) ют. Экви!ьалситная ел~.':ласкада рис. 2.5, б для игрс мсииого тока Приведена иа р«теб«~фДО. В СХЕМЕ ВЫХО ьИОй СИГИЗЛЫ!Ый ЗОК 1'„„„Зравэиетвра и))«6н«цьат через параллельное согдиисииг рсы!Сто«ьаьь «ь',, и!«„.
нз !. ВАЖ:',ФАРГО соссгиисиия. Па.ьы!ьзс мо! о э!.Пивзлги1:ьыч сопроз ивлсИ11еа)4":'куя нагрь ьки, ои)ьсдглясз харак!ср ирсобразо«аиия сил!аль- 1«бтттьММа' !мз„ьрзизистора и сиьиальиос !Саиряжс! Ис и„,,„. Поэгоз!у ес"'.««)агатйб рассма!ривать как иагр)зочи) ю характеристику траизиСФщ)":,:,:М'перез!Саном токе, а само !!Зралбмльиос соединение — как назнз««г«!«уу транзистора на переменном токе. В об!нем сл) час под и«!аз~йз)«)улой хпрпктг«льсти!Соь«нп лгреленнол токе Поник!аггея ВЛХ !«а:-.з«й«зФмбеннох! токе Полного сопротивления.
вкл!очсниого между ВМ)««бЛзь«тй КЛСММОй траИЗИСтОра И тОЧКОИ ИуЛСВОГО ПОтснцнаЛа. «-Мттг«ЧФФЗ««а!Ч УЗОЧИУ!О ХЗРЫКт РигтИКУ Иа ИСРСЫ1НИОЫ тОКС РЗССМатра«й)~66-', только при р ьиспгаиом характере нагрузки. 1!оэтому !)зач',„«к::;-:атой ха[ьвктсристикп в озличис от траектории рабочей гг!Ик«~-::«гк!ест вид ие замкнутого коипура, а силоишой линни. 29 и) В схеме рис. 2.5,б, соотношение между нагрузками иа персмео иом )т, .' и постоянном Я„токах таково, что )т„, <)т',—. Схема, в которой )т, >Й„приведена на рис. 2.б,а, а графические построения, соответствующие проведению анализа сс работы на по.
стоянием и переменном токах,— иа рис. 2.6,6. Построение нагр) вечной характеристики по постоянному току (Р„) осуществлена в предположении, что псрвичпая обмотка трансформатора имеет пренебрежимо малое сопротивление на постоянном токе, поэтом) график этой нагрузочиой характеристики представлен вертикаль. ной линией. Точка пересечения этой линии с ВАХ транзистора, соответствующей начальному базовому току! ач, определяет поло.
жение ИРТ. Ход графика иагрузочной харзкзсристики иа перемен. ном токе (Й„) определяет сопротивление й,, численно равнгх сопротнвлсншо нагрузки, пересчитанному к выходу первичной ы, обноски трансформатора, при этом (2 й где иь юа — число витков первичной и вторичной обмоток трапе формагора; т) г — КПД трансформатора; Ȅ— сопротивление на грузкн, подключенной ко вторичной ю, обмотке трансформазора При комплексной нагрузке, например, при рсзистивно-смлос~ ном сс харакзсрс между сигнальными изменениями тона н напра жеиня наблюдаюгся фазоныс сдан.и, и результате чего РТ в про мессе усилснпя сигналов перемещается на плоскости выходим,' ВАХ транзистора не по липин, а по контуру, называемому трава торисй движения рабочей гочки. Конфигурания этой траектория зависит от формы си пала, сго интенсивности и скорости измеиени1 во времени, а также от степени отклонения характера нагрузки о' рсзнстивного.
30 го а«з ,Ж)(~!)~РИТБРМИ ВЫБОРА ПОЛОЖБМИЯ ИСХОДМОИ РАБОЧЕМ тОчКИ 'Й~)(рдиая Р Т определяет режим рабогы ласкала иа постоянном ЛИФ:.'"'1е иоле>коппс и каскаде на биполярном транзисторе задается тп(йм~'';к(>ллскзоРа 1«о и Разность>о потенциалов коллектоР— эмит- теР:;:Фнвв, а в каскаде на полевом трап:исзоре — током стока 1со н>з((«эИЪстью потенциалов сток — исток (>'оно. В условиях, когда в схйх)й!'заданы напряжение источника питания Е„и сопротнвлс- >гМ::,-",Жв,',>нглючспнг>с в выходиу>о цепь траизисгора на постоянном >ол>«~~."((нлоносппе !!РТ однозначно характеризуется значением тока уоЮФТсо, так как вторая коорлината (1>э» или 11сио в этих успев>>(лч;: ч>>>кот быть вычислена по одной из формул ( >кзо .
бо 1«<ЯИ (~сил =- 1-'о 1сой«. ' «>. 3$ '.:К(В-(н>с. 2.7 приведена траек- г ( о,.'>>гн','ди>>жсиия РТ для случая. ког>аг на транзисторный каскад с г ги " го реэйетнвно-см костной нагрузкой (нфуувкй состоит и з па раллельно(,"н.".:ех>ейпиеи ия роз истора Я„ и к як(((26рвтор а С« ) воздействует го« пр>ййЩугрльный импульс тока Л1в. (1б>лйутзйвть импульса такова, что его(хэ>здействне на транзистор вы- Ы)З((«(ет"''увеличение тока на выходц."'.,'3--лгомсит воздсйст»ия сиг- Рис.
2Л пня~;:;~~Т начинает снос двилгснис нз "~2)(кн и, последовательно проходя участки а — б, б — в, в — г н г — и, пр>т"=,"вт(>м участки а — 6 и в — г при идеально«> по бь>стродсйствию трййИсвторс она проходит практически мгновенно. Прохождение учн>вяз)н=;б — в происходит за время установления фрон~а выходного ПМИуИБ)а, а г--а — среза. Постоянная времени этих процессов уса>й(((у(зления ть---17„С«. Резистивиая составляющая Я„нагрузки он)Т)))~~>яет положение точек и и в траектории (иагрузочиая характер()йчи«ка, отвеча>ощая резистору 17„отмечена иа рис. 2.7 штрих(((з()й:::дннисй ) .
'(()()(>Ведениое рассмотрение показывает, что при комплексной >>4й'.'.;Ий«НКЕ РТ может существенно отклоняться от нагрузочной харнйфффйетвю>, что в ряде случаев может приводить к сс выходу зн,:~(($ф~елы области безопасной работы и перегрузке выходной цей(й!~ФО току (при смкостном характере нагрузки), напряжению (н(>Ф~Фнйуктивнол>) и по току и напра>кению (при иидуктпвно- сМ(й~й>Йнл>). В целях иредотвраигсиия выхода из строя транзисго- РО>л:::К-:цепь натру.,ки часто вкл>оча>от специальные элементы заиг>ой~>такие как лионы, стабилитроны, взристоры. При иыьорс значений тока 1к, или /с„и напряжения Укзо илч //си следует учитывать ряд обстоятельств.
В каскадах усиления слабых сшиалов, т. е. в условиях, когда сигнальные изменения Л/,„„выходного тока 1„„составляют лишь е>о исбольшую часть,-значение начального тока /кс или /со выбирают главным образом в результате комаром>юса между возможностью получения хороших усилительных свойств, с одной стороньь и малых токоиотрсбления и лгощиости Р>, высокой стабильности >> определенности режима работы каскада на постоянном токе, с другой. При этом счнтаегся, что увеличение токов /кс и /с„улучшает усилительные свойства транзистора, но при этом оио вызывает рост сто входной и выходиои проводимостей и токопотребления, а также мощности Р», выделяемой в гранзисторе в виде тепла, так как Р,=(/кза/~, 'Р,— -б' и 1 (2 ч) Большие токи /кс и /со желательны с точки зрения умсиьшсни» влияния факторов, дестабилизирующих работу каскада на по. .стояипом токе. С этой точки зрения необходимо, чтобы в каска дс иа биполярном транзисторе выполнялось условие /ксз./ск)>»з где /ск — неуправляемый ток обратносмсщснио.о р-и перехода, ймэ — номинальное значение коэффицие»та усиления транзистор> но току в схсмс с заземленным эмиттсрол>.
Вели к усилителю малых сигналов ис прсдъявля>отса какие либо снсциальиыс ->рсбоваиия, >о значение токов /к, и /св выби рают в интервале 0,5 ... 5 мЛ. Исключение сос>авляю> случаи но с>роения так называемых микрочощиых усилителей, где токи /' и 1-„могут достигать десятка микроампер и менее. Увеличение разности потенциалов между выходными зажимах» транзистора. например за счег увеличения напряжения источник> витания. улуч;наст частотные свойства каскада, так как ири это> умсш.шаюгся паразптныс сивости Р.п переходов, и в нерву>о очс речь ироходиыс емкости кол.>сктор — база и сток — за>вор. П> следует иметь и виду, что при больших (/кза и //с>м ириближа>о И>ихся к предельно допусти»ь>к> значениям />кз „.„,. и (/си возрастает вероятность выхода транзистора из строя пз-за возник иояшпш электрического пробоя в его структуре.
Кроме того, у»с лнчснис напряжений //кзс и (/сис приводит согласно (2.ч) к угс личеншо мощное-и Р и соответственно, к необходимости примсис иня в каскаде транзистора с повышенной предельно допустимо> мощностью рассеяния Р>„,„. Танис транзисторы обладают бол. шими габаритами, повьписйпой с оп»ость о. имщот худшие харак тсристики ио быстродейс>шно и рячу других параметров При малых напра>копиях Икао и //си> ИРТ приближается > линии насыщения (к линиям 1 иэ рис. 2.1 и 2,2), вслгдспшс чс» в каскаде могут нозшьать ислписйиые искажения.
В си>тзи .32 атиаГ )(.каскадах усиления рскомсидустся обсспечивать .ивчсиия ц~щ~уксиий '(/кэо и (/сиа нс 'иизьс напряжения, опредсляемого со~щ)гпипг и $/Кэд (/дачтз~ + 4-'кладок. ( си 1 '~ив~и~л~ '' и~тзъ ( ° ) ~ф'- „— иаиболыисс из ьозможиых сипгальиых измсисиий наггря~фй)гй иа выходс, иаиранлсииых иа умсиьшсиис разности потеи!1аЯа!())рхТ/ьэ или (/сии. Входящис в (2.5) иапряжсиис (/„„ ~~)())й.".соотвстстновать иаиболыисму из возможных зиачсиий вы- хбйФ~Ф тока ''фуу'уснлсиии сигиалов болыпой интенсивности часто исобход~~~~~~!~!5Сзсйс ипь во..можиость получсиия иа пыходс каскада пред~~~($~М'-.сигнальных измсисиий тока и иапряжсиия, соизмсримых с Х~~„н (/...„.
В указанных условиях выбор положсиия ИРТ оп~фф~~ияют с учстом полярности сигнала и ого формы. При этом, кйф~ыг4жидасмыс сигиальиые измспсиия тока иа выходс траизи- ~-:.-'Зйтуиапраилеиы, т. е. имекж ьак полоягитсльныс, так и отриПафйф~т(Ыгс прираи,сияя, например соотвстстигют сииусоидальиому за)()~ф~;:.!то ИР! располагаюз и ссрсдиис !силитсльио1! области такеФ~азом, чтобы (2.6) -;!4-' сФВО 'в.хаачь вихв (-век лис '- пм1пвъ)/- В;;:~ :случае обеспечивают возможность получсипя выходного тГ)ф~!:;ф:-:йапря>кеинп с амплитудами /„, и (/„,.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
