1629382645-b4e04346f8103ace08f21d88eab88aa5 (846433), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Каков обратный ток затвора транзистора 2Х5457 при 25'С? Прн 100'С? Провести сравнение с формулами, полученными в гл. 1 для обратно- смещенного диода. 5.3. По рис. 5.5,а построить стокозатворную характеристику полевого транзистора с общим истоком при 1' = 20 В. Насколько она отличается от рис.
5.5,6? 5.4. По стоковым характеристикам на рис. 3.5.1 построить стокозатворную характеристику полевого транзистора с общим истоком при Ррр = 20 В. Определить также 1рхр 5.5. Используя уравнение Шокли для транзистора, характеристики которого даны на рис. 3.5.1, определить 1р при )р, = — 1 В, — 2 В и — 3 В по данным характеристикам. 5.6. Записать 'программу ЭВМ для уравнения Шокли. Проверить по ней результаты задачи 5.5. 5.7.
Используя данные табл. 5.1, вычислить 1р при Рр, = — 2 В, если )р ж - — 3,8 В. Ответ сравнить с результатами измерений. 5.8. Рассчитать схему с фиксированным смещением для полевого транзистора с управляющим рл-переходом (рис. 3.5.1) таким образом, чтобы 1'ра = = — 1 В. При Ррр —— 20 В и 1?р —— 4 кОм определить 1р и Рр . 5.9. Схема на полевом транзисторе (характеристики на рис.
3.5.1) имеет 1'рр — — 25 В; Яр — — 6,25 кОм. Рассчита~ь схемы с автоматическим и фиксированным смещением таким образом, чтобы !' = 15 В. 5.10. Решить пример 5.6 при Яз = 500 Ом с помощью: а. Стокозатворных характеристик, б. Программы ЭВМ для полевого транзистора с управляющим рп-переходом в схеме с автоматическим смещением (1РЕТВ1АБ). 5.11. Для полевого транзистора (рис. 3.5.1) определить рабочую точку, если 1'рр = 20 В Яр = 5000 Ом и Я, = !000 Ом.
а. По стокозатворным характеристикам. б. Используя программу ЭВМ 1РЕТВ1АБ. 5.12. Используя линию нагрузки, соответствующую условиям $~рр — — 24 В, Яр = 6 кОм (рис. 3.5.1), определить: а. Коэффициент усиления при размахе напряжения 1 В для схемы с фиксированным смешением (1' з = — ! В). б. То же для схемы с автоматическим смешением. Заметим, что общее сопротивление (Я + Яа) должно быть равно 6 кОм. 5.13. Полевой транзистор с управляющим рл-переходом и с каналом л-типа имеет параметры: 1р з — — 6 мА; Рр — — — 4,5 В. При Ррр —— 25 В он должен быть смещен таким образом, чтобы $'р,д — — — 1 В, Ррья — — 1О В.
Определить Ях, Яр и д, а также коэффициент усиления каскада. 5.14. Для полевого транзистора (рис. 3.5.1) определить: а. д.. б.д приРр = — 1В. в. д при )рх = — 2 В. 5Л5. В схеме на рис. 3.5.15 используется полевой транзистор, характеристики которого даны на рис. 3.5.1. Определить коэффициент усиления схемы.
5.16. Полевой транзистор (рис. 3.5.1) имев~ смешение 1р, = — 2 В, К = !О В. Определить коэффициенты усиления схем с автоматическим и с фиксированным смещением. а. По характеристикам. б. Используя про~рамму ЭВМ 1РЕТО (см. рис. 5.20). 203 ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ У и=25В и маао н, аиа а Рис. З.бл5. 5.17. Для полевого транзистора (рис. 3.5.1) определить оптимальный коэф 5.18. Определить оптимальный коэффициент усиления схемы на полевом 5.19 5.20.
Решить задачу 5.19 при условии, что к выходу при помощи емкостной 5.21 5.22 5.23. 5.26. 5.27. 5.28. 5.29. Принять 1' = 22 В для схемы с фиксированным смещением и 25 В для схемы с автоматическим смешением. фициент усиления в схеме, имеющей на выходе емкостную связь с 1000-Ом нагрузкой. Взять !'аа = 20 В; 1' =!О В и йа = — 1 В. Использовать программу ЭВМ )РЕТО. Решить эту задачу для схем с фиксированным и с автоматическим смещением. транзисторе !рис.
3.5.1), если размах выходного сигнала равен 1 В; = 20 В и на выходе имеется емкостная связь с !000-Ом нагрузкой. Использовать программу ЭВМ ВЯГЕТ (Приложение С!). Решить эту задачу для схем с автоматическим и с фиксированным смещением и определить оптимальное сопротивление резистора в цепи стока для каждого случая. Определить оптимальный коэффициент усиления полевого транзистора (рис, 3.5.1.) для а. Схемы с фиксированным смещением при 1' р — — 20 В и размахе выходного напряжения 2 В. б. Схемы с автоматическим смешением при Р = 25 В и размахе выходного напряжения 1 В. связи подключен 1000-Ом резистор. Определить коэффициент усиления схемы на рис.
5.19, если Яа = = 2000 Ом; Я = 400 Ом; Я, = !000 Ом; д = 4000.10 Решить задачу 5.21, если развязывающий конденсатор в цепи истока отсутствует. Коэффициент усиления после прогона программы ЭВМ (рис. 5.20,г) оказался на 17% выше, чем полученный в примере 5.13. Объяснить расхождение рассмотрением выходного файла.
Каков будет коэффициент усиления в задаче 5.12,б, если развязывающий конденсатор отсутствует? Вывести уравнение (5.8), используя схему на рис. 5.22,б. Определить коэффициент усиления и выходное сопротивление истоково- го повторителя на полевом транзисторе, характеристики которого пока- заны на рис.
3.5.1, при 1' „ = 20 В; Я = 1 кОм. Определить максимальное сопротивление Я для транзистора 2)АЗ?97, если смещение на нем равно + 1 В при Р = + 5 В? По характеристикам на рис. 5.29 определить д„ в точках О, и О,. Сравнить с результатами примера 5.21. Определить коэффициенты усиления схем на рис. 5.29,а и б при размахе 204 ГЛАВА 5 напряжения по линиям нагрузок + 1 В (рис. 5.29,в).
Сравнить с результатами вычислений в примере 5.21. 5.30. Схема с 2М3796 рассчитана таким образом, что 1' з = 12 В. Определить 1р и д, если $'ра равно 0; — 0,5; 1; 2 В. 5.31. Определить коэффициент усиления МОП-транзистора в точках Я, и Я, (задача 5.28) в схеме с фиксированным смещением при Р = 22 В. 5.32. Рассчитать схему смещения для ЧМОП-транзистора (рнс. 5.32) так, чтобы )р = 20 В; 1„= 0,8 А при 1' = 40 В.
Определить д и коэффициент усиления схемы. После решения задач вернитесь к вопросам самопроверки в разд. 5.2. Если некоторые из них окажутся трудными, перечитайте соответствующие разделы этой главы, чтобы получить ответы. 206 ГЛАВА б 5. В чем преимущество усилителя с непосредственными связями? Какой они имеют недостаток? б.
Почему транзистор в источнике стабилизированного постоянного тока не должен входить в режим насыщения? 7. Почему в дифференциальном усилителе желательно иметь высокий КОСС? 8. Каковы достоинства и недостатки балансировочных резисторов? 6, 3. ВВВд8йй8 207 МНОГОТРАНЗИСТОРНЪ|Е СХЕМЫ предыдущего каскада и воздействовать на коэффициент усиления. Другая проблема, которую нужно учитывать, это влияние одного каскада на смещение соседнего. Хотя эти факторы затрудняют анализ многокаскадных схем, их работу можно проанализировать, применяя принципы, изученные в предыдущих главах.
6,3 1 ВЫ'4КОЛВЙКВ КОЭффйЦК~.',~1 ~ д ~"'КЛВМКЯ ОО ВХОДНЫМ й БыхОдным ОООРОТЙВЙ~='Иком 7„ 7;' 1 Влияние связи между каскадами можно вычислить по известным входным и выхолнт,гм соппотивпениям, .квжпого, кяс.капа,,Как, випно, Ъ „"..." -;,, '- .",;„".' '-''." ' ".' ." '.' '/ = "." .;, - ".'- ' . "'"» " '" '" . ' '-' " ."'-,' '; '." " "'-' '' ''Р' 208 ГЛАВА 6 каскада обычно подключается ко входу следующего каскада через разделительный конденсатор, который разделяет каскады по постоянному току, и, таким образом, предыдущий каскад не влияет на уровень смещения следующего каскада.
Мы уже рассмотрели один пример ЯС-связи (рис. 5.24), где полевой транзистор с управляющим рл-переходом и общим истоком нагружен истоковым повторителем для улучшения коэффициента усиления схемы, работающей с 500-Ом нагрузочным резистором. 210 ГЛАВА 6 В лаборатории была собрана схема в соответствии с рис. 6.3. При высоком коэффициенте усиления на выходе такой схемы могут возникнуть колебания на ее собственной резонансной частоте. В этом случае схема утрачивает усилительные свойства, Контроль возникновения колебаний осуществлялся на выходе схемы пробником электронно-лучевого осциллографа, который позво- лял правильно настроить схемы.
Устранение паразитных колебаний является в той же мере искусством, как и наукой. Для устранения паразитных колебаний мы укорачивали соединительные провода, включали конденсаторы небольших емкостей в соответствующие места схемы и вводили емкостную МНОГОТРАНЗИСТОРНЫЕ СХЕМЫ дает достаточно точный результат. Например, коэффициент усиления эмнттерного повторителя предполагается равным 1.
Это предположение дает обычно 99 -ную точность. Пример 6.5 Определить коэффициент усиления схемы на рис. 6,3, если конденсатор в цепи эмиттера второго каскада отсутствует: а) используя приближенный анализ; б) используя точный анализ. Решение В этой задаче уменьшение коэффициента усиления, обусловленное входным резистором, не учитываем, поскольку А.„зависит от входного резистора. Если его величина по-прежнему 10 кОм, то коэффициенты усиления можно вычислить умножением общего коэффициента на 0,0645.
а. При приближенном анализе предполагаем, что коэффициент усиления второго каскада равен 44с/44е (см. разд. 4.7.2): — Яс! Яе = — 1800 Ом/240 Ом = — 7,5. До тех пор, пока входное сопротивление второго каскада имеет большую величину, оно не увеличивает нагрузку первого каскада. Поэтому коэффициент усиления перво~о каскада равен 300. Общий коэффициент усиления транзисторов А~4и1 = А~1' Ам = ( 300) '( 7 5) = 2250 б. При точном анализе имеем — Ьт,Яс — 150 1800 Ом А„, — ' — — 7,27.
74ь+(1+ Ь-,)Як 900 Ом+ (151 240 Ом) Для вычисления коэффициента усиления первого каскада необходимо определить нагрузочный эффект второго каскада: Я,„= 74и + (Ьт, + !) Яе = 37,140 Ом. В этом случае Я~ будет равно сопротивлению параллельно включенных 14с, резисторов смещения и Я.„: Я', = 37 140 Ом Ц 30000 Ом 11 3300 Ом 11 1800 Ом = 1088 Ом, А„, = — Ьт,Я', 1'йи = — 150 1088/900 = — 181, Аим = ( — 181) ( — 7,27) = 1316. Проведенный анализ показывает, что расхождение между результатами приближенного и точного методов около 40'/4. Оно обусловлено главным образом тем, что при приближенном анализе не учитывался нагрузочный эффект резисторов смещения. На практике, если не требуется высокая точность, инженеры часто пользуются более коротким, приближенным анализом.
14' ГЛАВА 6 Коэффициент усиления каскада с ОЭ можно улучшить подключением к нему каскада с ОК, или эмиттерного повторителя. Это называется схемой общий эмиттер — общий коллектор ~ОЭ вЂ” ОК), или схемой общий эмиттер— эмиттерный повторитель. Такую схему полезно использовать при емкостном подключении низкоомной нагрузки. Пример б.б Определить коэффициент усиления и выходное сопротивление схемы на МНОГОТРАНЗИСТОРНЫЕ СХЕМЫ Решение Для того чтобы определить А„сначала найдем 1 и 1: 1е = $'е/Яе = 9 В/1200 Ом = 7,5 мА, 1 = 1 (Ь~, = 7,5 мА/150 = 50 мА, 1'сс — ~1'в + $'ве) 20  — 9,7 В Явз = = — — 226 кОм, 1в 50 мА Ь,, = ЗОЛ~,/1в = 30 150/7,5 мА = 600 Ом Для эмиттерного повторителя ГЛАВА 6 Пример бм8 Определить коэффициент усиления двухкаскадного усилителя на полевых транзисторах с управляющим Рл-переходом (рис. 6.5).
ом Рис. 6.6. )3еухкаскадный усилитель на полевом транзисторе с управляющим рл-переходом. Решение Общий коэффициент усиления равен '4 вана п = '4 ва ' "4 1 ' '4 г ' А,„определяется 1-МОм резистором, соединенным последовательно с 10-кОм резистором, поэтому А,„= 1 МОм!1,01 МОм = 0,99 - 1. Коэффициент усиления каждого из каскадов на полевом транзисторе остается неизменным, поскольку высокие входные сопротивления исключаю~ влияние между каскадами. Программа ЭВМ 3ЕЕТ В!АЙ для 2Х5459 ()Рр — — — 6 В; (пзз = 9 мА) дает ток покоя (р —— 1,7 мА. Поэтому !' = — 2 кОм х х 1,7мА= — 3,4В. а.
= д.. (1 — ~аз! Р ), д = 3000 10 ь См [1 — ( — 3,4( — 6)] = 1300 1О ' См, А, = — !300 1О а См 10000 Ом = — 13. Исходя из того что А,„ = 1, а коэффициенты усиления обоих каскадов одинаковы, можно определить А„пы,ц. Аааааап = Ава'Аив 'Аат = 1. ( — 13)-( — 13) = 169.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
