Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники (5-е изд.,1998) (1151957), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Чправляюлтий п1ан *; '~уайли х Рнс 2 50 0,05 0,1 0,2 )ив 2 )ю 0,5 1,0 2,0 некОтОРые типь1 У'СИЯТЕЛЬНЫХ КАСКАДОВ яаг 'с'штзь Рис ." с соколы* аикь1а. е козсрах ~озчхавньен нра кения ом:, зпчсь«с, Рис. 2 44 Схема токового верка.ш с несколькими вы- ходамн Эга схема широко используется лля получе- ния нескоаьких программируемых песочников тока ван и иа удвоени>ю величину падения напряжения на диоде ниже, чем напряжение питания Г> .. Такое вктюченяе позволяет подавить аффект Эрли в транзисторе Т,. коллектор которого теперь служит лля залания режима работы схемы; выхолной ток опрелеляется транзистором Т,. Транзистор Т, не влияет на баланс юков.
если его базовый ток пренебрежимо мал; его единственная функция состоит в том. чтобы зафиксировать потенциал коллектора Т,. В результате в токозадагоших транзисторах Т, и Т, падения напряжения на змиттерных перехолах фиксированы; транзистор Т можно рассматривать как злемент, который просзо передает выходной ток в нагрузку, напряжение на которой является переменным )аналогичный прием используют при каскадном включении. которое мы рассмотрим позжс1 Кстати. транзистор Т, яе обязательно согласовывать с транзисторами Те я 1з. С» е я зффиниевты отражения тока. Схему токовоео зеркала можно построить тах. что вьпекающий выходной ток 1юти втек пашня в случае использования ~раязисторов и- р — и-типа) будет передаваться в несколько нагрузок.
О том. как зтн тшен воплощается в жизнь, дает представление схема, изображенная на рис. з.49. Отметим. что если один из транзисторов-источников тока переходит в режим насыщения (в том случае. например, котла отключается огсз яатрузка). то его база будет отбирать повьтзлентзыя ток вз обшей ляпин. соещтяяюшей оазы всех траязисетзров, и в связи с зтим уменьшаются остальные выхоляые токи.
Положение можно ул>чпщть. если включить в схему еше один транзистор 1рис 2.50) На рнс. 2.51 прелставлсны лва варнаша мцоговыходяого токового ~еркала Этв схемы отражают >лвоениый 1или поло- Сзвфкение выходного шка с полюшью '" ' о,ршнстора. Отметим. что выхолнон ток яемвзетт управляюнтему вляющий ток. Прв разразеркал в интегральных схент отражения тока залают размеров 1плоптадей) змитдов.
1патгпшепга предлагает то- 2 Уилсона в виле закончеятяых схем в >лобных транзнусах типа ТО-92. Серия ет схемы, которые обеспе ения 1 1, 1:2. 1;4 и 2:1, аЗОН УетайЧИВОСтн ВЫХОты ия определяется зяачсния,Явь)кйуяе«1 2 до 40 В. Схема Уилсона обла"Ов'х вВ)я>)В)~4язр4>щяютя ХараКтернетИКачн Иетач 2)Я)йя)4«»42»а — при постоянном програм ми 'яйя)яФФм токе выходной ок ьвслячяваег ;,'9)9тЯЯФЛЬ»о иа 0.05ос Яа волю.— помимо у))е))1РФ, она очень не.зорезю:% исягов и '))а))вте))ие)..К сожалеяюо. Пя тюлезные схс ', ' '.яйй2«ууян)124отвуют з ольке нн трапзис торах ':,,,'Йре)ь~зйпа. "чмк)па>дня способ полУчениа выхолтзо.
': 4КФФ4))уакного управлякипему. состоят в;. -Аиьчсвм вдении дополивтсльиогс РсзистоРа в ,~~)в)2)я:,:.змиттера выхо *яшс триязиспра -«~~-'-'В252). Если схема работасз токами ~М3рч>нтой плотности..геь сш «асио урав- 1)вам)ткгЗберса — Молла. разность напряжс )Ртег«чя';вз зависят только о . отношении Ри з»3 Зависимость от <оп«ения колдекторныл токов в сотчасоваззных пары трлн«но:оров ' разнсств ншряьевая оазт змнттес цлот иост ей токов. Для согласованных транзисторов отношение коллекторных токов равно отношению тиютпостей токов. График яа рис.
з 55 позволяет определить разность напряжений межд> базой я змиттером в подобном случае и полезен при разработке токовых зеркал . нселяничным отражением. Увраяпкине 2Л2. Г1~ кажшс. по токовое зерклнв : неедннвчиым о"ра:кеннем, еюказаним нь рнс " 2 раденье так. как мы;шюалв 2.15. Двухтактные выходные каскады В поя з заве;жс бьью отмечено. что сстш в «иззу~терт«~тл« ~«опте«1«$21елс пспольззетсв трщлисзор н; н-шзш.; .»ок не лтоже~ втеки:ь и схемл.
если же ясподюуетси транзистор р н г-типа. то .ок яс можсз вьггекать В результате говд.орнтель г весим мат ричяым выхеид м, в котороь« ягт де, ~> язтсн рассжрлеяныс ис т очники птгшпия, а м;к тюкая имеет болътлью величину. при твутя парном стппалс может работаеь только па заземленную па~ рьзку1такие схемы называют иногда усилнтелнмп класса А) Ток покоя должен НЮ Глава 2 Т ран знекоры 161 Вход снгн входи сигнд -16 8 -ЗО 8 лион аг Рис 254 Усилитеаь сромкоговоритеая на !О Вг. построенныи на основе эмиттерного повторитеэя с оаноиолюсным выгоном, рассеивает мошность 155 Вг' быть по крайней мере таким же большим. как максимальный выходной ток при пиковых значениях сигнала.
в результате схема в состоянии покоя рассеивает большую мощность. Например, на рис. 2.54 показана схема повторителя, который работает на нагрузку с сопротивлением 8 Ом и мощностью до 10 Вт. Повторитель Т, на транзисторе )э — п — Р-типа служит лля того. чтобы снизить требования к могцности вхолного сигнала схемы и скомпенсировать напряжение смешения П ., в транзисторе Т, ,'напряжение 0 В на входе лает 0 В на выходе). Конечно. для простоты Т, можно было бы оп»стить Большой источник тока. используемый в качестве нагрузки в пепи эмиттерн Тм служит зля токо чтобы обеспечить лостдточкык базовый ток для Та при пиковом значении сигнала Роз»истер в испи змиттсра не использ»км п»ком!.
что оп л! джек бы.! бы имет! с:ппшсоч малое соппотив анис: 50 Оч или меньше! для !о«: !»обы при пкковом значении сыпала можно быль !апангирова.!ь ба овыи ок '!'.. равный пь крайней мере 50 мА. при этом ыж катр»зки бып бы максимальным. и паленис напряжения ка резисгоре минимальным. речлшир»- ющкй !ок пок» я Х. оказ ется бь чрехмепно болыпим Выхолкои сиге!а. ! схемь! мож!.т изменятьсяя в диана и»не - 15 В цшковыс зкач" кня! в»тдавать н натру«к» ребуемую мощность 1эффективнос напряжение 9 В Рис «55 Двух~ватная схема эми»терно!о повсори геля на сопротнвденни 8 Ом). Однако в отсутствие сигнала выходной транзистор рассеивает мощность 55 Вт, а змкттерный резистор — е»це 110 Вт.
Для усилителей такого типа. принадлежащих к классу А !транзистор всегда в открытом состоянии). характерно. что мощность. рассеиваемая в состоянии покоя, во много раз превьппает максимальную выхолную мошкостгс схема оставляет желаэь;учшего, особенно если речь идет о системах, связанных с большим выделением мощности На рис. 2.55 показана лвухтактная схема повторителя. которая работает ана:югичным образом.
Транзистор Т, откры! при положительных значениях сигнала. а транзистор Т, — при от рипателькых Прв нулевом входном напряжении коллекгорно!.! тока не! и могцко»ть нс расеиваетса При выхолвой чошностк !О В! кажный граизнсп!р рассеивает мои!к!кть мх.!»се 1!! Вх Переходные искажения в двух.гактных каскадах.
Предыдущей схеме прк» щс следую»лес своис гво выходной си! ннл »п.слеживает вхглкой сигнал с разпигюй на величия; падения напряжения 1,, па г! южнтельном интервале входного с!.!- пала выхолаое напряжение примерю щ: 0.6 В меньше. чем вхс»лкос нз охриидлс.юном интервале нщ беро. Для син»чюлально! о вх»«лн»»»тэ сигнала выхсдкон си! нал булет таким. кнк показано па рнс ьк искажения в Эяухтактном по радиотехники такое иска- называется переходным учкпе всето немного сметный каскал в состояние как показано на рис. 2.57 од устранения переходного язан с использованием обхотя он имеет некоторыс мешеиия Я переводят лиое проводимости.
благодаря нне на базе Т, превышает яжение на величину падения а диоде, а напряжение на величину падения напряжения пте, чем входное напрюкегда входной сигнал прохоль, проводящим транзистостановится Т,; один из рэвзисторов всьчда открып бран так, чтобы обеспечиднмый базовый ток в выхолорах при пиковых значео сигнала. Например. если ь» ! М~ж::, страненис перна нных искажении эа сяе Лвухтактного повторитепя используются источники питания 4-20 В, а нагрузка имеет сопротивление 8 Ом и мощность 10 Вт для синусоидального сигнала, пиковое базовое капрюкенке составляет около 13,5 В, а пиковый ток нагрузки 1.6 А.
Допустим, что коэффициент 0 транзистора равен 50 »могцные транзисторы обычно имеют меньший коэффициент усиления по току, чем мало- сигнальные транзисторы), тогда лля получения базового тока, равного 32 мА, потребу!отея базовые резисторы с сопротивлением 220 Ом 1при пиковом значении сигнала ток базы будет определяться напряжением 6,5 В, равным разности 13,5 В и напряжения источника питания 17. ). Температурная стабильность двухтактных уснлнтелеи класса В. Рассмотренный выше усилитель 1ииогда такие схемы называют усилителями класса В, прн этом имеют в виду, что каждый транзистор пахолится в открытом состоянии только в течение половины периола входного сигнала) имеет один серьезный недостаток: он не обладает температурной стабильностью.
По мере того как выхолные транзисторы нагреваются 1когда приложен входной сигнал. они нагреваются, так как рассеивают мощность), напряжение Н э начинает убывать. а коллекторный ток покоя — возрас! ать. Выделяющееся при этом дополнительное тепло»сугубляет положение и повышает вероятность того. что в схеме разовьется неконтролируемая тетюная положительная обратная связь »эта вероятность зависит от ряда факторов: насколько велик радиатор лля отвода тепла.
соваадает ли температура днолов с температурои транзисторов и зр.! Даже если этого ке ироизоилег и схема не выйле«и! щроя необх»!им!,б— спечить более надежное уаравлешн! ек рдбогои. обьргно прибегакп ь схеме. пока. !анной на рис «.58. Для примера здесь показан сл»чаи. когда входной сигнал снимается «коллектора предшествующего каска:2а резистор вьшолкяет лвойную функиию. ок является коллекторным резистором трап«и;тора Т., н формируег »ок 5!ля смен»ения диодов и смещаюшего резистора в основной лвухтактной схеме. Резисторы )1» и )се 10? Глава ? тр ор 1ОЗ кк Рис. З УК Увеличение теьнжрнтурнаи сгебнльнасгн Лвухзеятнша навюрителя зе сче.