Соклоф С. Аналоговые интегральные схемы (1988) (1095417), страница 82
Текст из файла (страница 82)
Это более широкая полоса пропускания и высокая скорость нарастания выходного напряжения. В большинстве буферов с единичным усилением входной каскад выполнен в виде схемы с об щим истоком на полевых транзисторах с рп-переходои, за которым следуют один нли два каскада эмпттерных повторителей. !1ример схемы буфера с единичным усилением приведен на рис. 6.29 Входной каскад — схема с общим истоком па полевом транзн сторе с рп-переходом, который работает на активную нагрузку— источник тока. Он управляет двумя каскадамп эмвттерных по вторптелей, в каждом из которых в цепи нагрузки стоит нстсч ннк тока. Транзисторы с7, н !',!„включенные по диодной схеме вместе с источником тока на транзисторе 9, использованы дл" смещения уровня выходного напряжения, чтобы Ур — — 0 прн У; = О.
Г!римером буФера с единичным усилением и улучше»ппвгп рабочими характеристиками может служить 3553 (фирма Вгоиоп), который при цшрине полосы пропускаппя 300 Мрп скорости нарастания выходного напряжения 2000 В/мкс ™е мест 41! Проектиром>ние схем ОУ „о„иое сопротивление ! 0" Ом, максимальный выходной ток 200 мй и выходное сопротивление всего 1 Ом. Ширина полосы пропускания при максимальной мощности равна 32 МГц с пиковым выходным напряжением 10 В. Коэффициент усиления 0,98 „рп отсутствии нагрузки и 0,92 прп сопротивлении нагрузки тс+ ч! Рис, б.вй, Буфер е елииичимм усилмии>ид' и600м. Выходное напряжение смещения 60 мВ (максимум) о ТКН 300 мкВ/'С.
Еще один быстродействующий буфер с единичным усилением — !.Н0063 (фирма Фа((опа! Золт/соле(ис1ог). Его ширина полосы пропускания 100 МГц и скорость нарастания выходного напряжения 6000 В/мкс при нагрузке 1000 Ом, Вход. ное сопротивление 10 Ом, выходное 6 Ом, а при напряжении пи~анна 10 В и нагрузке 60 Ом он обеспечивает скорость нарастания выходного напряжения 2400 В/мкс. Выходное напряжение смещения равно 5 мВ, причем его температурный дрейф равен 60 мкВ/'С.
ЗАДАЧИ а.!. Лвухкаснадньп! усилитель с активной наеруэкой и комплементарным двухтоктнылэ вььтоднылэ каскадом эмиттерноео повтороспеля !рис, Эб,!). Йаио! >ьрр~ =- ~)З В, /4 = оОО мкА, тч = !О мкА, рирь = )00 !минимум)> рвьэ = БО ~минимум) и предполагается, что у всех биполяримк трои>м- оторов !'аа я> 0,6 В. 472 а) Найдите )?з и Им (Ответ: ??а = 9,8 кОм, )? = 22,8 кОм, б) Каким должно бйть )?и, чтобы 1'о= 0 при (г! = О? (Ответ; 9,8 «Ом) в) Найдите (нтлз. (Ответ: 50 нЛ (максимум),) г) Определите входное сопротивление )?!. (Ответ: 1,0 ?40м (минимум) д) Определите диапазон входного напряжения (спнфазного), (Отзе,', от +11,3 до — ! 1,1 В.) е) Если максимальное обратное напряжение перехода эмнттер — 6 В)гпво = 7,0 В, то каково максимальное дифференциальное входа — аза напряжение? (Ответ; ~7,6 В.! ж) Какой из входов (В, илн Вз) является иннертнрующ!гм? Данте оГосно. ванный ответ.
Рнс, 36.1, 6,2. Схема ОУ 5М!24 (Рнс. 36.2). Дано: )гз = +1О В, ()ара — — !00 (минимУн), ()рая 50 (минпмум). а) 1(айднте )?е, !?з, )?гз, )?тз и )?,е. (Ответ: )?е = ! 8,8 кОм, ра = 18,4 иОи. Рте = 30 кОм, !?ге = 402 Ом, )?зе = 30 кОм.) б) Найдите Рмо такое, чтобы ток коРоткого замыканиЯ не пйевышгл 20 мА. (Ответ: )?ох = 25 Ом.) в) Найдите !итлз. (Ответ: !нтлз = 1,2 нЛ (максимум).) г) Найдите входное сопротивление, Рг. (Ответ: 83 МОм (минину-"О.) д) Определите частоту еднщщного усиленна, 1„, (Ответ: 1„= 1,6 ?41"') е) Опрелелите скорость нарастания выходного напряжения. (Огас' 1,0 В!мкс.) ж) Найдите Аоь на частоте !' = !О крц. (Ответ: — ) 160.) з) Найдите диапазон входного (синфазного) напряжения. (Отнят.
от — 0,5 до +8,5 В.) Прсентироеание схем ОУ 473 и) Определите максимальный размах выходного нацряження. (Ответ! от +3,6 до 0 В.) «) Определите статическую мощность рассеяния, (Ответ: 6,3 мВт.) л) При козффицненте успленяя с обратной связью 30, найдите шаркну полосы пропускання н время нарастания. (Ответ; 53 кГц, б,б мкс,) м) Если паковое выходное напряжение 3,0 В, то иа какой частоте будет происходить ограничение по быстродействнюу (Ответ: 53 кГц.) в, Рнс. 36.2. 6.3 Схема ОУ (рис. Зб.д). Дано: б = 50 (мнннмум) для всех транзисторов, У$ 15 В, Уз — — — 15 В,!щ 1,0мЛ, )0= 25 мкЛ, п 1,5(показатель степени в выражении для базового тока), а !',г Ул = 250 В (на- ярв ряр яр я женке Эрл н!.
Найдите: а) Рт н Рз ответ; Яг = 29,3 кОм, Рз = 3,69 кОм); б) 6! (дифференцнальаого усилителя) (ответ: р! 250 мкСм); в) диапазон входного (сяафазного) напряжеапн н максимальный размая выходного напряженна (ответ: от +!4,1 до — 14,0 В, от +13,4 до -!3,3 В); г) входной ток смещення н входное сопротивление (дифференциальное) (ответ; 250 нЛ (максимум), 200 кОм (мнннмум)); д) ток потребления в состояния покоя и рассеиваемую мощность (пти !'о О) (ответ; 1,05 мА, Регй, 31,5 мВт); 274 Гласа б е) входную проводимость транзистора Я„ выходные проводимости гз, и О, и общую проводимость, на которую работает первый каскад (о т вот; пг = 133 нСм (максимум), по 50 нСм, яо = 50 нСм, и, !о! = 233 См (максимум)); ж) коэффициент усиления по напряжению первого каскада, оо /е! (ответ Аи — — оо /о; = 2146 (минимум)); з) пре )ть = 1,0 кОм коэффициент усиления по непризнанию второго каскада, учитывая, что коэффицненты усиления каскадов эмпттерньх повторителей Оа в !)э, 9,е в 9гт примерно раппы единице (ответ: Ат э = оо/ео !260 (минимум)); 3 Ч' и и т, 1 Рис.
36,3, и) коэффициент усиления без обратной связи ОУ, Аот. (О) при )ть =' = 1,0 кОм. Выразите результат в виде безразмерной величины и а де. цнбелах. (Ответ: Аоь (О) = 2,68 !Оэ (минимум), 128,6 дБ,) к) Покамсите, что ком(фнцнент усвлення по напряжен)по выходного ка скада эмиттеРного повтоРителЯ ()з,э и В,„,г, близок к едпнюге прп амплитуде выходного напряжения около 1 В илн более. л) Покажите, что В, ннвертирующий, а В, неннвертирующий входы ОУ м) Если в схеме применить дифференциальный усилитель, показанный на рис, 6.9, то как изменится ответы на приведенные выше вопросы (качественно в количественно)г и) Несколько изменив схему выходного каскада путем добавления /(з~ т!т и транзистора ((гь, как показано на рис. 6,!1, найдите /гэ и а> если в состоанин покоЯ /э /!! — — /0 (номинал), а !А, )А = /0/2.
Предполагается, что (Гнп 600 мВ при /Н /0 и Дли "Р Проектирование схем ОЛ 475 и дла РлР-тРанзистойов, и Р = 100 (номинал), (Ответ: //и 127 кОм, Р< — 46 иОм.) о) Вве„а а выходиои каскад Рсь, (/> и <7», каи показано на Рнс. 6.!3, определите //су лля тока ограничения хб мА. (Ответ: //кь = 24 Ом.) Прн максвиальном напряжении петании ~13 В найдите соотнетствующую максимальную мощность рассеяния, если /с/, = 25 мА. (Ответ: Р„,л,„х, =- 495 мВт.) Кайой должна быть корректирующая емкость (по/<соединенная между базой Ов и коллек>ором /;,), чтобы частота единичного усилении раанялзсь 1,0 МГп.
(Ответ: 80 <>Ф.) с) Найдите скорость нарастания выходного напряя<енпя и ишрину по. лисы прап',скання при максимальной мощности для пикового выход. ного напр>»кения *10 В. (Ответ: 0,3125 В/мкс, 4,97 кГп.) т) Нийд>те выходную проводимость н соответствующее выходное сопротивление источника тока, >вторый используется для сме<цения дифференциального усилителя. (Ответ: д< == 22 нСм, г, = 44,1 МОм.) ~в у) Определите снифазсую передаточную проводимость, я/ сл<>.
(Ответ: и/ <слы 1 ! нСм') ф) Найдите козффицие<п усиления синфазного сигнала, коэффициент ослабления сиифазиого сш нала, предполагая, что напряжение смещения пары транзисторов 0> — Ов равно 1,0 мВ (/<д = 1,0 кОм). (Ответ; Аг <яы> — — '2,3 (максимум), КО< С = 121 дБ.) к) Качество работы ОУ зависит от степени согласованности различных схемных элементон ИС.
Элементы распола~аются очень близко друг к другу на кристалле ИС и выполннются за один техиологнчщ ский иикл, благодари чему достигается очень высокая степень согласования. Если бы согласование было абсолютно точным, то вход> ое напряжение смещения равнялось бы нулю. Найдите входное напря.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
