Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники (5-е изд.,1998) (1151957), страница 43
Текст из файла (страница 43)
имеющим сопротивление 100 кОм. Чт о касается постоянного тока, то здесь нет проблем,так как гок, равный пикоамперу, создает на внутреннем сопротивлении указанного источника падение напряжения всего в микровольт. Олнака на частоте, скажем, 1 МГц входная емкость в 5 пФ создаст шунтирующее полное сопротивление приблизительно 30 кОм, что серьезно ослабляет сигнал.
Фактически любой усилитель попадает в неприятности, имея дело с высокоомным источником сигналов на высоких частотах. и обычное решение состоит в том. чтобы работать с низким полным совротивлением (типичное значение 50 Ом) или использовать подстраиваемый и' С-контур лля резонансной компенсации паразитнои емкости Ключ к пониманию проблемы состоит в том, чтобы не смотреть на ПТ-усилитель как на нагрузку сопротивлением 10'з Ом на частоте сш нала В качестве еще одного примера прел- ставим себе переключение 10-амперной нагрузки с иомоизью мошноз а МОП-транзистора !сколько-нибуль мощные ПТ с р — л-верехолсм отсутствуюз ь в духе рис 3 32 Кга-ю может нанвшз ВРЕ:етОЛОЖмт Ь.
ЧЗ'О ЗатВО)З МОЖЕЗО ВОЗОУ" дить ат слаботочцого выходного снтнала цифровой;югическои схемы. наврнмер а т так называемой КМОП-логики. кеворая способна выпать ток порядка 1 мА при размахе сигнала оз нуля да 10 В На самом деле такая схема ы ~ жс вышла бы из строя. так хак врм токе возбуждения затвора 1 мА емкость 350 вФ абр связи транзистора 2!»6763 растянула бы про- 3.10. ПТ в качестве переменных резисторов На рис 3 17 показаны характерна гихя ПТ с р -и-переходам !зависимость го хз стока ат !),.„при ра вшшых ! вр ках в нармальн:м ! Ошсышсннам О режиме. так н в елвнеинай» области м~лы~ значс- зйапрязкения сток — исток.
В начале '.Мввы мы привели также эквивалент- дрзру графиков для МОП-транзисто4лис. 3.2). Зависимость !с — !тси приб- ьна линейна в области !тси,меньФйу~и- Пв, и кривые могут быть про- в обе стороны. так чта устройст "'""жиа использовать в качестве управ- ': ГО напряжением резистора для ма- малов любой полярности. Из фор- ' .-ИЯ4Ражаюшей ! чеРез !!зи в линей!"'Ьбдасти (разд. 3.04) легко найти, !'Зз»йаптение )О1!!зи Равно ! /Яс„= ' 'зази — !)и) — !)си!2]. Последний 'и' Этом выражении представляет со 4)едииейность, т.е отклонение от ре- характеристики (сопротивле- ора не должно зависеть ат на ).Однако при напряжениях отв- еина меньших напряжения от' ';;~и)ри !)си — О) этот последний член я совершенно незначммым.
и ))врдет себя приблизительно как лиропративление А „= 1Я2/е!!! „— . Поскольку зависящий от конкрет~Фтрайства параметр !е — не та коли- характеристика. которую нам ъ бы знать полезнее записать ":6о !)Гзе — П в ), ! Пз — ! 'из) иие Я „, при любом напряжении ' можно определить через извест- тивление Ве измеренное при м напряжении затвора Г в 3.5. Вывезете »меды»В»ум гамаа ." » 4ормуау. можно получить с помощью ПТ. изменяется от нескольких десятков ом !даже ог 0,1 Ом для мощных МОП-транзисторов) ло бесконечности. Типичным применением ПТ в качестве сопротивления является использование ез о в схеме автоматической регулировки усиления !АРУ); в ней коэффициент усиления меняется с помощью обратной связи таким образом, чтобы выходной сигнал удерживался в границах линейного диапазона.
Применяя ПТ в схеме АРУ, следует внимательно следить, чтобы амплитуда сигнала была невелика-не более 200 мВ. Диапазон значений Пс, в котором ПТ ведет себя как хороший резистор, зависит от конкретного ПТ, у которого сопротивление в первом приближении пропорционально напряжению, на которое потенпиал затвора превосходит Пв (илзе Вме). Как правило. прн !!си ( 0,1 (!7,в — !]в) нелинейности составляют 2%, а при Псн = 0,25 Щв — Пв) возможны нелинейности порялка 10%. Сооласованные пары ПТ дают возможность строить наборы сопротивлений лля управления сразу несколькими сигналами.
ПТ с р-в-верехом лдя работы в качестве переменных резисторов !серия ЧСК Ь!!усов!х) имеют лопуск по сопротивлению порядка 30".е, за. данный при некотором значении !/зв Можно улучшить линейность и одновременно расширить диапазон !)си, в котором ПТ ведет себя ках резистор, с помощью простой компенсационной схемы Проиллюстрируем зта на практическом примере. Метод линеаризанниз злекз ровное управление усилечзием. Из последней формулы лля 1 В вн вта.
чта лннейносш была бы гючтм идеальной. если бы к напряжению затвеура мь. тобавмлм воловику навряж" ния сток-исток Нз рнс. 3.33 показаны две схемы, которые именна зто н делаю~. В верной из них ПТ с д- а»переходом образует нижнес плечо резистивно а ловителя напряжения. формируя зем самым )гравляемый напряжением агтенюаз ор 1и'ш чрегулятор громкости»! Резисторы )1, и Ро улучщшо: линейность добавлением напряжения 0.5 Е'е к П „. каь юлька что таворилос... Показаннызй на Иа Глинн 3 Палевые транзисторы 149 (оо 5 ко Сиги ввпоа 0,5 и,„ (атриц 0 О,( 0,2 О,З 0,4 О,Ь О О,) 0,2 )оо хол Сиги вход ЛинеаРизапиЯ )т.и пРи помощи Резне, ',,„,; тивного лелителя напряжения затвораг):-"::( 05 прелставлснная выше, исключительвб;;-'":,":,:,',,-' эффективна.
На рис ЗЗ4 привалены ллг',(.-" сравнения полученные путем измерений:„'3(),. графики зависимости )с от Пои в линей ' ной (с низким Б'си) области характерно(в(:,':,.'„:":; ПТ прв наличии в в отсутствие схел(я"';:,.',,(';.; г -:...:,:„, . 0 О) 0,2 О,з о4 об линеаризапии. Такая линеаризуюшая схс-~':!::;,;~"',:!;;) ., ц Ози * б ма особенно важна лля тех применениях.'"' . Иамсрснныс зависимости (с(( ги) лля отис где требуются малые искаженна прв раэ::;;.'',",,';" " "' ';;)л цт с р- -гмрсхолом гхзс484.
б моп-тр махе си(нала свыше нескольких мн.щи ) ." вть простые пассивные ибаланс ПримснЯЯ ПТ лля регулировки )снлс.:„'.!( "'.хж ния. а именно в схемах Арзу изв модуля" (;:.::,3 '' 'сбпомнить. что ПТ в смысле прогорав. т.с. устройств. в к(порыв ам ):в(((:;,;"-''-' " ',,и ведет себя при малых напрятУЛа ВЫСОКОЧаетОтНО(О Свтнала МЕНЯЕ(С(, '' ~ф((йпг(рчк)г „КаК Лннейиае СОПРОТИВЛЕНИЕ. пропорнионально сигналу звуковой ч с:"..',::~«$1~!~(к' источник тока. что характерно таты есть смысл обратиться гакже г;::.::,;ж((жрчй«)длсктора биполярного транзисто- ИМС канало(оного умножнтеляп Э)О-'. ~~~~.;йц работает как сопротивление во высокоточные гл)тройства с хорошим дв--г («фаз«(иапазоне ло 0 В между истоком намическим „ша)шзоном.
Обычно прнх(.","й(~(4()тйзя()м. (здесь не( нв диолных псрепаняю(ся для пшпчения произведения лвхт',',:.,5(й)(йт(1«)мчего-ннбтть в зг-ом ро~(с чем напряжений. Олш( н, зтвх .т мвожи(г((х ««скат((((яггр(й':бы беспокоиться' Сушествчкз( может бы(, х трт)вля)тушим (нгна..( ч( ' '" ' ';,«Ф;!М;.Яемейсгва зогвчссхнх зчс лен( лг СтОЯННОГГ ЗОКс. Уетащщ(нва(ОПШМ Х(НС-.:ВГ(((~г(МЩ, В КОТОРЫХ ВС(Ю.П,ЗУЕГСЯ ПХ Л- штабныи м(кжнтель ллл вз.рг'(~ юхз"'.
х«г)(1((в)4)взсвойство. гак что насыпюнис ного сигнала..... е козффипвсн. уснзення. ' «)ху)(яв)Й(у этих суем наст)пае( имени на В аиаЛОГОВОМ УМНОжнтСЛЕ ИСПОЛЬЗ5Е~ С( йФ(«)мСГ)(аПРЯжсдня НЛ(4НИЯ зависимость д.. От )к свойс(псиная бя полярномх транзист~ ру,'.; = ().. (МА) ((немщ— '3) Ом) в применяются .Рхрпы с(п ъюо э,)... ванных трннзисторов.
чтобы взбсжн)( .4Фв(в«й(риые схсмь( на ПТ кг )орые и ьа. проблем разороса параметров н сдви(а ';,-иччвв)ФЯ;примера мы привели в начале этой На о юнь высоких *(асуп(ах ()00 МГд " ' "«Я(мйвч были кл)О шми схема ло)нчсско(о вып(е) час го дчя этол же пели пучглс .."«(~й(()«яг и схемп псреклкзчателя линейно(( , 50 0 о,) 0,2 б зи гвно взятых Пт (счсва) и Пт со схсмами линсаризащщ анзистар Угяо(06 ((уор х ола 3.11.
Аналоговые ключи на ПТ Оченг часта ПТ. в основном МОП-транзисторы, применяются в качестве анало- схеме ПТ с р — и-переходом имеет в проводящем состоянии (при заземленном затворе) сопротивление 60 Ом (максимум). что дает лиапазон ослабленна сигнала о( 0 ло 40 лБ. Во второй схеме используется МОП-транзистор в качестве перестранваемого эмин ерно(о сопротивления и усвли(еле псремевно(о тока (. эмигтсрной обратной связькг Обрати(с внимание на тО что нО ПОстоянному току эмнт(ернаи обратная свят(, обеспечивается источннком стабильного тока (зеркало Вилсона или лиолный стабилизатор тока на П'1'). эта часть схемы несет лве нагрузки а) оно велет себя ни частоте сигнала как пель С ОЧЕНЬ ВЫСОКИМ ПОЛНЫМ СОПРО ГИВЛЕНИЕЛ(.
что позволяет ГГГ с псрестраиваемым со(н)отпадением залавать коэффнпиен( (снления, язмсняюшиися в широком диапазоне (включая Кг сс 1), н б) обеспечивае ~ простое смешение. За счет примененят;" .;';.',,(~~~',-. разлелнтельного конденсатора мы оргл низовали схему таким образом, что ПГ, '::) воздействует только на коэффипиент уся„., ':.';",, '„(„,„ дения по переменному току (на усилен(я ' "",',„ сигнала). Без этого конденсатора смеглс.)",,чс:-".; ние биполярно~о транзисж)ра изменялос( ';ф,"„ бы с изменением сопротивления ПТ Упряхкневис 37. МОП траазистор Уг (3 ггмсс~ провалищам состоянии (К „= ) 5 В) сопрогислсигя (5 Ом (макс; Чсм) раасн лиана гон измсисиня хоз(,. фиписны усиления )силитсля во втораи слсмс (х прслположснии.
что источник гока валс~ ссбя сопрогивлгпис ( МОмр Каков«нижняя ггсто~а срс;г'-~. (на урсвис 3 лБ) при таком смсщснии Пт. ч:о кох(х', филиал~ усиления утили~сия раасн а) 40 тгь б) 20 лБ". сигнала. Онн попадают в перечень наиболее важных применении ПТ. и в них используются (с преим шества, которые дают уникальные характеристики ПТ: высокое полное сопротивление затвора в резисгивный характер проводимости в обоих направлениях. четко просматрнвающийся вплоть до напряжения 0 В. На практике обычно использНот МОП-гран(исторныс интегральные микросхемы (а нс схемы на лнскре(ных (ранзисторах) в всех пифровых н линсйяых ключах.
в !ггчькгг ((я 'нощных а (ючси лвскре(ные П'1 п()слвочтитсзьвсс Однако и в зтвх г..т)чаях важно (и ишерссно'г понима(ь как рабо таки этн чнпьн в про) ивном случас вы почтя (арантированы пасть жертвой какого-нибхчль защ( ючно( о ненормально(. повеления схемы 155 Глава 3 Палевые транзисторы 151 ходной гиая Входя сигиа Управ ление 0 «7сс ~7ии Наприжеиие сигнала Рис 3.35 Рис 3.37 7 л-кавальвый, З вЂ” р-кавальвый говых ключей. В силу таких свойств, как малое сопротивление в проводяшем состоянии («ВКЛ») при любом напряжении сигнала вплоть до 0 В. крайне высокое сопротивление в состоянии отсечки («ВЫКЛ»), малые токи утечки и малая емкосгзь они являются идеальными ключамн. управляемыми напряжением, для аналоговых сигналов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
