Изъюров Г.И. - Расчет электронных схем (1266568), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Решение а) Найдем напряжение отсечки: (/т =2!с.;»/5 . = 22 10" з/(2 10' ') =2 В. Определим крутизну характеристики транзистора прн (/зи — 1 В: 5 = 5в»»(1 ) Пзи !»»П»«») = 2(1 — 1/2) = 1 мЛ/В. Коэффициент усиления по напряжению (Ки)=ЯК„=1'10 '10'1О 10 93 Рис. 2.42 Р с. 2.42 Решение Решение Решение = 0,25 мА/В. Решение Рис. 2.45 Р с г.44 б) При нацряженни затвора (/зи = — 0,5 В имеем 5 = 2(1 -0,5/2) = 1,5 мА/В; ) Кс ) 15 10-з.10з. 10 15 в) При напряжении затвора, равном нулю, 5 = 2 (1 — %2) = 2 мА/В; ~К ~ 2 10-з 10 10з 20 2.66. У некоторого полевого транзистора с управляющим р-л-перекопом 1с,„= 1 мА и У„,.
= 4 В. Определзгтзи а) какой ток будет протекать прн обратном напряжении смещения затвор — ноток, равнозл 2 В; б) чему равна крутюна и максимальная крутизна в этом случае? а) Ток стока найдем нз выражения (с = )с (1 ~ СУзи1/(. )з 1.10-з(1 2/4) = 025 мА б) Крутизна характеристики полевого транзистора Максимальная крутизна $ „.=2/с,„/О„,=2 10 з/4=0,5 мА/В. 2.67.
В усилительном каскаде с общим истоком сопротивление нагрузки К„= 20 кОм (рис. 2.42). Эффективное входное сопротивление полевого транзистора 20 кОм, рабочая крутизна 5 = 2 мА/В. Определить коэффициент уснлення каскада Рсзультирузощее сопротивление нагрузки 1 1/20+ 1/20 Коэффициент усиления каскада Кн 5К 2 10-з 10 10з 2.68. Исгоковый повторитель (рис.
2.43) имеет ток стока 1с = 5 мА и 5 =2 мА/В, К„= 500 Ом, Уя = (/но Определить следующие величины: а) Кс; б) К,; в) Е ) К ) = ЕК»/(1 + 5К,) = 2. 10 з ° 500/(1 + 2. 10 з ° ЯЮ) = 0,5; К» * = К /(1+ 5К ) = 500/(1 + 2. 10 500) = 250 Ом; (Гя = 1сК» = 5 10 '. 500 = 2 5 В Е, = 2„5 + 2,5 = 5 В 2.69. В усилителе, схема которого показана на рнс. 2.44, прн ) 1/щ) = 2 В ток стока 1с =1 мА.
Определить: а) сопротивление резистора К„, если падением напряжения 1зКз можно пренебречь; б) напряжение Е если Ки = 10 кОм, бои — — 4 В. Здесь: а) К„ = ) (/„, )/1 = 2„0/(1 . 10- з) = 2, кОм; б)Ес = 1сК„+ Усн + 1сК = 10 -1. 4 + 2 = 16 В 2.70. Полевой транзистор с управляющим р-л-переходом и каналом л-тнпа используется в усилзггельном каскале(рис. 2.45). Напряжение отсечки транзистора ь = — 2 В, максимальный ток стока !с = 1,8 мА.
Известно, что при напряжении источника питания Е, = 20 В ток стока 1с = 1 мА. Модуль коэффициента усиления усилителя по напряжению ) Кс ) = 1О. Опреде- Гс й каакаа Рис. З.г Решение (г„~ Гиа ~г ки аяпи ыи ыа аа Г-й каапФ 4 заказ № 53! лить: а) напряжение смещения затвор — исток С,и, б) крутизну транзистора в рабочей точке 5; в) сопротивление резистора в цепи истока К„; г) сопротивление нагрузки в цепи стока К,.
Предположить. что внутреннее сопротивление транзистора Кс л К, и что на рабочей частоте емкостное сопротивление конденсатора С пренебрежимо мало. Решение а) Определим напряжение затвор — легок 1/з,ь используя выражение 1с = /с (1 — ( 1/зи (/т/„,)з. Подставляя значения, данные в условии задачи, получаем 1 10-з 18 10-з(1 )1/ш)/2)~, откуда )17зи(=05 В. б) Найдем максимальную крутизну характеристики прибора: абсид = 21свы/У~с = 2.18-10 з/2 = 1,3 мА/В. Следовательно, крутизна транзистора в рабочей точке 8=5 (1 — (1/ш(/С ) 1.8 10 (1 — 0,5/2) = 1,35 мА/В. в) Вычислим сопротивление резистора в цепи истока: Ки = ) 17зи(/1с = 0,5/(1.10-з) 05 кОм г) Учитывая, что К, >» К„сопротивление резистора в цепи стока найдем из выражения (Кп( = ЯК„откуда Кс = (Кс ~/$ = 10/(1 35 ° 1О ') = 7,4 кОм.
2.71. В МДП-транзисторе с каналом л-типа ширина затвора 0,3 мм, длина канала 1= 5 мкм, толщина слоя диэлектрической изоляции (оксцдного) с) = 150 нм, подвижность электронов в канале р„= 0,02 мз/(В с), относительная диэлектрическая проницаемость оксцдной пленки с = 3,7, напряжение сток— исток в пологой части характеристики (при насыщении) 17сн = = 8 В. Определить крутизну характеристики прибора в пологой области стоковой ВАХ Крутизну прибора в области насыщешш вычислим по следуюзпей формуле: 8 = РиС,оси/)з, где р„— подвижность электронов в канале; С, — емкость затвора; 1 — длина канала; 17си — напряжение сток — исток при насыщен шь Определим емкость затвора: Сс = еке)7/и) = 37'885 10-1з.08 10-з 5 10-с/(150 10-с) = 0,87 пФ. Следователыю, крутизна характеристики 5 002 037 10-сз 8/(5 10-с)з 56 мА/В ГЛАВА 3 МНОГОКАСКАДНЫЕ УСИЛИТЕЛИ С РЕОСТАТНО-ЕМКОСТНЫМИ СВЯ35хМИ В многокаскадных усилителях с реостатно-емкостными связями источником сигнала для 1-го промежуточного каскада является выходная цепь предыдущего каскада, а нагрузкой— входная цепь последующего.
Типовые схемы промежуточных каскадов с включением биполярного или полевого транзистора по схеме ОЭ (ОИ) изображены на рис. 3.1 и 3.2 соответственно. Они содержат переходные конденсаторы Сз и Сз и блокирующий конденсатор С,(С„). Конденсатор Са пропускает во входную цепь промежуточного каскада переменную составляющую напряжения источника сигнала и не пропускает постоянную составляющую. ги Конденсатор Сз выполняет аналогичную функцию по отношению к нагрузке и выходной цепи промежуточного каскада.
«"асака Конденсатор С,(С„) шунгирует резистор К,(К„) по перемен- ному току, исключая тем самым отрицательную обратную связь по переменным составляющим. Отсутствие конденсатора С,(С„) привело бы к уменьшению усиления каскада. Амплитудно-частотная характеристика каскада рассматриваемого вила показана на рнс. 3.3. Полоса пропускания определяется как Лед «д, — де„.
Параметр Ксв характеризует усиление в области средних частот. В области низших частот на работу каскадов оказывают влияние переходные и блокирующие конденсаторы, в области высших частот для каскадов на биполярных транзисторах — частотная зависимость коэффипиента передачи тока базы Р, коллекторная емкость С„ и емкость нагрузки Сы а для каскадов на полевых транзисгорах— паразнтные лдежэлектродддые емкости С,в. С С,н и емкость нагрузки. ге ФГе Гв ег- Рис. 3.4 Из эквивалентной схемы рис. 3.5 находим й „=ггх хКп = 5(г ) Е в в«ахн) жбан К, Е,+К, 1 Ввых дв !! га ывыхв Я' б 3.1. ХАРАКТЕРИСТИКИ В ОБЛАСТИ СРЕДНИХ ЧАСТОТ В области средних частот внешние емкости С„Сд и С,(С„) будем предполагать бесконечно большими, емкости фѫ и паразитные емкости С, С С„вЂ” равными нулю, коэффициент передачи Р— действительной величиной.
Тогда малосигнальные эквивалентные схемы каскадов в области средних частот будут иметь вид, показанный на рис. 3.4 и 3„5. Зцесь приняты следующие обозначения: ге — объемное сопротивление базы биполярного транзистора; г, = !р,/1, — дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода; г'„" = г„/(1+ Р), где г„— дифференциальное сопротивление коллекторного перехода; г,— дифференциальное сопротивление канала полевого транзистора в пологой области характеристик; 5 — его крутизна. Определим среднечастотные параметры каскадов.
Непосредственно из эквивалентной схемы рис. 3.4 без учета влияния резисторов базового делителя получаем В =ге+гв(1+Р) Кс= ' " ", Я Р,(Е„) Ев) г+ вх = Л, !! ( „* (1 + Руа)1 = Е Е, = г, + (, + й,)/(1 + Р,), Кд= — — (3,, где Р«=Р «+ Ув уа = г,+ ге+ Я, Кд= Е * айг ', гпе лв =й,))К„. г+ в )~еык+Ен Для 3д/-каскадного усилителя, структурная схема которого приведена иа рис. З.б, коэффициент усиления можно записать в следующем виде: и „л„ Кп= — =К =Квжд" Ксы ег Ею к+И„ Е я+ Ен' (3.1) где Кщ = ед/е„Кпд = ед/ед, ..., Кг ч = еы/е„ Если многокаскадный усилитель построен на биполярных транзисторах, то Кш = Р„й„д/(Е, + К,„д), а коэффициент усиления каждого из последующих каскадов Р )д„ пы )~вы-! + Евх Тогда формула (3.1) запишется в виде Ргл ( н |! «я) дд«ы и= вв Ег+Е,„д 11 Е«„+Е ыв!' Г т г — ! е, егнг ыг ее г! ! еьв Енгв ! егы ! ! е ! '" е ! ган Е, ! д г ! ! 2 с ! I геенне е геггег Е веаеу Р .зв Полагая Вн ~ К и считая все транзисторы одинаковыми, получим ()н'йн Ки= К,-ь К,„' Если многокаскадный усилитель построен на полевых трап~э! зисторах, то Кц, — — = — ээл и э! Кэ Кс = 8 д !' К,+В,.
Тогла (3.1) запишется так: Полагая В„„лн В н считая все транзисторы одинаковыми, получим Кэ! ,и К„ К,+К,(~'с) В,+Я„ й 3.2. хАРАктеРистики В ОБлАсти низших чАстОт Эквивалентные схемы каскадов в области низших частот, в которой существенное влияние оказывают емкости С„С2 и С, (С„), показаны на рис. 3.7 н 3.8. С понижением частоты реактивное сопротивление указанных емкостей увеличивается. При этом емкости С, н С, препятствуют прохождению сигнала со входа каскада на его выход, уменьшая тем самым коэффициент усиленна каскада в области низших частот.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
