hhis3 (558069), страница 12
Текст из файла (страница 12)
как )1, Соединив этн лве части последовательна. получим усилитель напряжения. обшее усиление которого опрелеляется произведением коэффициентов передачи составных частеи. В данном случае:К = о Я, = = Л„ Я, = — 10 †безразмерн величина равная отношению Г(выхочшое напряжсние! '!входное иаарюкение)) Описанный мета;ч очень полезен;шя анализа усилителей, так как позволяет рассматривать составные части схемы независимо друг от друга Например. лля усилителя с перелагочнои аровалвмасгыа мОжнО Опани"гь Велеччину о лля схем различной конфигурации и лля иных элементов, например для полевых транзисторов Затем можно рассмотреть на- (или часть схемы с передач очным синем) и оценить, как связал -'"оЬ18чйнпиент усиления с диапазоном из о ' напряжения. Если вас интересует ',усиление по напряжению. та его (ь определить следуюшим образом ,у «ьо гЛе г -передаточное сопро е.
нагрузки. В конечном счете за- 4грастой активной нагрузки схемой -дь(ь)виним передаточным сопротивлением '";~фффдяет получать для олнаго каскада величину коэффициента усиле "':,ущиую 10000 и выше. С помощью ого метода удобно рассматривать ' ф~щцгь!й усилитель, с которым вы ' зйягитесь ниже ' 'Л)сйь где расматриваются операцион ".)у: ' ' приведено немало приме й, на вхолах и выхолах кают напряжения и токи. усияжения, усилители тока, уси- даточной проводимостью.
передаточным сопротивле- 'ч' коэффициент усиленця: грамостн простеншен модели соответствии с пылей моициент усиления ао напря- еля с обшим змиттерам рл- Что праизойлет, если сопроь удет уменылаться, стремясь асио уравнению. козффипибудет прн зтам беспредсль- ать. Оливка измерения, выаол (явй()!!84Р.н рассмотренной выпча схеме.
аа Г~$$ф4 чга, хотя ари чюстоянном токе ::.~~$8$;эрвином 1 МА, коэффициент усиле;,')йф~~ЖЯйотет, при й, = 0 Омиттер заземя1!ч(рл:.,'-„'ои, 'становится равным всего 400 'лорйяи(кся также. ч га ч сплите ь гычне. лиыьй)р)ятом Работачь как пслилсйпгаи ты .„'~~614вфрчходной сытна,~ ис воспраизволш ",,',г)рч)зрййцие:в точносчи входнайь вхаллое 'я6()й(йунгнление становится иеболыпим и 'ФЯФ!В!ечнным, а смешение начииаеч зави .«1ьррьйрг температуры Очевилн~;. чтс ма 4~чфуз!ВкэистоРа. катаРои мы пальмас 1(З(1й'„чнесовершенна и се необходима ла ,"ь((!!))йй(гь,. чтобы она пршцла я саачвс1 ;о!))(Хчрр й.измерениями.
описанными выше ~$$йягччрыми другими фак ~ ами. на кат.- е)В((!8)Гдця ЕШЕ ОСтаНОВИМСя МОДЕЛЬ, Ката рую мы сейчас рассмотрим, будет доста- точна точна и удовлетворит нас в лаль- нейшем. МОДЕЛЪ ЗБЕРСА -МОЛЛА ЛЛЯ ОСНОВНЫХ ТРАНЗИСТОРНЫХ СХЕМ 2.10. Улучшенная молель транзистора: усилитель с передаточной проводимостью (крутизной) Сушественную поправку следует внести в правило 4 (разл. 2.01). которое определяет, что 1 = Ь„з1 .
Мы рассматривали транзистор как усилитель тока, вход которого работает как лиод. Это приближение является грубым, но для некоторых практических случаев большей точности и не требуется. Однако для того чтобы понять, как работают дифференпиальные усилители. логарифмические ареобразователи. схемы температурной компенсации и некоторые другие практически полезные схемы. следует рассматривать транзистор как элемент с передаточной проводимасгыа- каллекторный ток вием определяется напряжением между базой и змиттером.
Итак, правило 4 в измененном ниле 4 Если правила 1 3 соблюдены (разл. 2.01), та гок 1к связан с напряжением Н ., следующей зависимостью. (ь = )„.„„. (ехр(Н „, (',1 — 1,', ~ле (/т = ЕТч = 25,3 мВ ари комнатной температуре (20 С). 4 — заряд электрона 1'1,60.10 " Кл).
Е постояипая Больцмана 11.38 х 10 -'' Дж'К), Т-абсолютная чеьшерачура в кальвинах К = С' — 'ч73 16:;. 1„.„ — ~ок пт ышшчия .ранчистара (зависи- Т) Тш, таь гягчл кс(а!чьлл также чависич: 1 .... и: жю приблпзп,счьич ачйаз й."ля~ь чза Е =(-Л,,, ; де впч с сеянная» '... абычнс припимаеч чиа кипя г; ~ За л. абба и зависит чраизисчора. 1к. Сх, и температ) ры. 1ок пролетав.чае собой сбрачччьчй чоч: эмит черна~ о перехода. В ак ~ пвнай облас~п !» . 1„,,„и членом — ! можно пренеб- речь 88 Глава к Транзисторы 89 10-3 10-3 10-в 10 -'т 10-8 ц гогу На~рупа" снсиапа шць— 505 Р 300! Е 100 1- 10 'о 0,1 0,2 0,3 ОВ 0,5 0,6 0,7 0,8 субб Рис. 2.32 Зависимоста базового и коллвкторного токов транзистора ат напряжении между базой и эмин тором.
Уравнение для 1 известно под названием нуравнение Эберса-Моллав. Оно приблизительно описывает также зависимость тока от напряжения для диола. если 11з умножается на корректировочный коэффициент т со значением между 1 и 2. Следует запомнить, что в транзисторе коллекторный ток зависит от напряжения между базой и эмнттером. а не от тока базы 1ток базы в грубом приближении определяется коэффициентом Ь„,) Экспоненцнальная зависимость между током 1» и напряжением Ь' . точно соблюлается в большом диапазоне токов, обычно оз наноампер до миллиампер.
На рис. ' 32 приведен график этой зависимости, Если измерить юк базы при различных значениях коллекторного гока, то получим 1рафик зависимости Ьт,, от 1к (рис. 2 331 '~ „д Рис 233 1ипивнаааависимссм кскйоисмсв*а аскат ннв по п Ы дла сраиаис.*ори а, ~ от коллектора:, тока Согласно уравнению Эберса -Молла, напряжение между базой н эмиттером «управляет» коллекторным током, однако это свойство нельзя использовать непосредственно на практике усоздавать смещение в транзисторе с помощью напряжения. подаваемого на базу).
так как велик температурный коэффициент напряжения между базой и эмиттером. В дальнейшем вы увидите, как уравнение Эберса — Молла помотает. решить эту проблему. Практические правила для разработки транзисторных схем. На основании уравнения Эберса — Молла получены некоторые зависимости, которые часто используют при разработке схем. 1. Ступенчатая характеристика диода На сколько нужно увеличить напряжение П .„ чтобы ток 1„увеличился в 10 разу Йз уравнения Эберса -Молла следует. что 1',„ нужно увеличить на 1) )оя„10, или на 60 мВ при комнатной температуре. Напру женив на блзв уввличивнвтсл на 60 мВ нри увеличении коллекторного тока в РВ раэ. Эквивалентным является следующее выражение 1„= 1„оган", где А11 измеряется в мнллнвольтах.
2 Импеланс для мало~ о сш нала со стороны эмиттера при фиксированном напряжении на базе. Возьмем производи)ю от Ь'нз по 1к: гз = 81т 1и = 25,1„Ом. гле тсж 1- измеряеусзя в миллиамперах Величина 25'7к Ом соответствчет коклнатной .темпера"'уре Это со1ттвгнног сопроуивление эмиттера г- выступаез в качестве последовательного для эмиттерной цепи во всех транзисзорньы схемах. Оно ограничивает усиление усилигсля с Заземленным змнп ~ ором. приводи.
к тому ч цу коэффнпиен ~ усиленна эмнттерното повторителя имое: 3цаченис чуть мепыле единицы и не по:птоляет выхолном, сопротивлению змнт3соншо повторителя стать равньгм нули Эго3 параметр относится к параметрам ма лот о сиу цала. Оз ме 2 нм. что кру 3 из па зля усилите ~я с заземленным эмиз-гором определяется сзслуаоуцим образом В„-- =1 т., 3 1емпературная зависимость 1'ляля па уравнение Эберса — Молла. можно прели .- ложить„что Пьз имеет положителъньщ гемпературныи коэффициент Однако. в :,' ~'~~с тем что ток 1„„, зависит от темпе, иапряжение 1мн уменьшается на В) С, В грубом приближении оно -фК~м ~ф~~~~~рционально 11Т.„, тле Т„„— абсотемпература ,-';-.1аа1аоаща ОДНа ЗаВИСИМОСтЬ ПРИГОДнтСЯ .",18)ада пРактике, пРавДа.
она не свазана ,* двзатхуянением Эберса — Молла. Речь идет з:й))эййзфекте Эрли, описанном в разд. 2.05, '. внов381рвгй накладывает ограничения на ныхарактеристику транзистора как .:;~йчцика тока ; ~';~Дефект Эрли. 1) э хоть и в слабой меййз.зависит от Ькэ прн постоянном .1к. Этот эффект обусловлен измене' )1~ф~фдффективной ширины базы и описы яледующей приблизительной зави :!$фрйКпуюс й1)вэ — — — аЛ11кэ, тле а = 0,0001 :: фф44гбречислили основные соотношения т,) "ьз", ' могУт быть полезны на пРактике чяуНХНОШЕННЯ, а нЕ СаМИ ураяиения -Молла, используются при разра',:::":~~фиЛранзисторных схем "а~де'раз об эмиттерном повторителе ; )ф~й))028.чем мы еше раз рассмотрим уси „!"!$3$882, с общим эмиттером.
используя ,ь, . еспза новой модели транзистора. ненадолго задержим свое внимание на скромном эмиттерном повторителе. Согласно модели Эберса — Молла эмиттерный повторитель должен иметь ненулевой выхолной импеданс лаже в том случае, когда схемой управляет источник напряжения. так как змитгерный повторитель обладает вполне опрелеленным сопротивлением уэ(см.прелылуший раздел, пункт 2). По зой же причине усиление по напряжению будет немного меньше елиницы, так как г и резистор нагрузки образуют делитель напряжения. Эти явления нетрудно описать математически. При фиксированном напряжении на базе импеданс со стороны эмиттера есть не что иное„ как Я,„„ = Луна!с)1э, но 1, = 1к„поэтому й,„, = гз - собственное сопротивление эмнттера1г, = 2511к(мА)3.
Например, на рнс. 2.34, а импеланс со стороны нагрузки г,= 25 Ом, так как 1к = 1 мА. (Если используется эмиттерный резистор Вэ, то образуется параллельное соединение, на практике К всегда значительно больше. чем г .) На рис. 2.34, б представлена более распространенная снтуапия -источник имеет конечное сопротивление Л„„ 1для простоты в схеме опушены компоненты смешения †базов 90 Глава 2 Транзисторы 91 '70 с делитель и блокировочный конденсатор— эти компоненты присутствуют на рис 2.34, в). В этом случае выходной импеданс эмип.ерного повторителя -это просто г в последовательном соединении с К .,' 7(Ьзгэ + 1) (опять же в параллельном соединении с несушественным резистором К, если он присутствует).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
