promel (967628), страница 35
Текст из файла (страница 35)
2.33, в, г). В последнем случае входной сигнал подается на базу одного из транзисторов или между обеими базами Входы (7„„ и (7,„.« пРи схемах соединепна по Рис. 2.33, в, г называются д и фф е р е н ци а л ь н ы и и. Питание каскада производится от источников + Е„, и — Ез, с Равными напряжениями. Ввиду последовательного соедйнен»»я этих источников суммарное напряжение питания схемы Е, = Е»а + Е„,. С помощью напряжения питания Е„снижают потенциал эмиттеров Раизисторов Т„Тз относительно общей точки схемы («землиз). Зто "оэволяет подавать сигналь» на входы усилителя без введения дополнительнь»х кол»пенсиру»ои1ик напряжений, что требовалось, в частности, в схеме рис. 2.32, а.
Схема дифференциального каскада требует применения близких "о паРаметРам тРанзистоРов Т», Т, и Равенства сопРотивлений )7з», )тзз (Рис 2 33, б). Благодаря этому прн входных сигналах, равных нулю, достигается баланс моста, напряжения па коллекторах обоих Рзнзнсторов равны н выходное напряжение, снимаемое с диагонали, 143 У,„,„= У„ь,„, — У„я„=О. Высокая стабильность схемы в о шенин изчсьйения наяйхряжения питания, температуры и прочих торов обьясняется тем, что при одинаковом дрейфе по обоим ус тельным каналам каскада напряжения на коллекторах изменя па одну и ту же величину и дрейф на выходе каскада отсутств В реальных условиях за счет существующего разброса парамет транзисторов (например, + / ц(,)) или их неодннакового.
менения во времени некото ггг, дрейф в каскаде все же им. и„ ся. Однако он существе мя ( меньше, чем в предыдущих с г г 11 -гг =11 г )лх м "нг ггг Мак, ПОСКОЛЬКУ ВЕЛИЧИНа др' гг! ) Кг () Фа здесь определяется рахн уг ным дрейфом двух близких параметрам усн,пительных ка лов. Идентнчность парамет ~хг ~+ транзисторов Т, и Тх ле достпгается прн интеграль ' ц) (микросхемном) исполнен нас 2.зж Охема дифференциал~гого кпгла НХ НЗГОтОВЛЕННЕ ОСУЩЕС каскада ццк входцом сигцале, ряьцяцч ляется в блином технологи цулм (а); потенциальная диаграмма оком процессе на общем кр выходных цепей (б) талле полупроноднпка.
Схема днфференпиально каскада при У„„= О показана на рнс. 2.34, а. Ток /, дели поровну между двумя транзисторами, т. е. /„= /„= / Значення эмиттерных токов /ьн /„ определяются в х о д н м и то к ам н с и еще н и я (базовымн токами покоя): /я„,' 1, =/ьях=- ' =- /„,,„. Базовые токи„являющиеся сост' 2 (1+ й) ляющими токов эмнттеров транзисторов, протекают в, Пепи с точняком тока /, и напряженнем питания Екх. Равенст. эмиттерных токов транзнсторов будет ссхттветствовать равенство коллекторных токов: /„= /я, = а — ж — ' и напряжений на ко ( 1, 2 2 лекторах: Уя, =- У„,= Утхд жЕ„, — ' " (рнс. 2.34, б), где /4„) (яйя =- /скх = /ся (учнтываем только абсолютные значения напряжени"' /(аннкое состояи)е схемы характеризует р е ж и м б а л а н с а к а к а д а иля р е ж и м п о к о я.
Рассмотрнм работу схемы при налнчии входного снгнала, напрнмв' при подаче его на вход транзистора Т, (Умя на рис. 2.35, а), и этом по-прежнему Уя„=- О. Предположнм, что напряжение входно сигнала имеет положительную полярность. Под воздействием входного сигнала через входные цепи обо транзисторов будет протекать входной ток /„„увеличивающий то базы транзистора Т, н уменьшающий ток базй транзистора Т,. ПР этом токи /яв /я, Увеличква1огсЯ, а токи /мц /„Уменьшаютса.
И иаграымы каскада (рис. 2.35, б). Напряжение и„, — Е, », уменыиается, что вызывает приращение напряжения — Ли,„, вихвоположное по знаку (проинвертироваиное) капряжению е,. ~» ПряжЕНИЕ и,х = Ека — („хй„в ВОЗраСтаст, ЧтО СОЗдаЕт СООтВЕтпротиво Напра и) хг д) Рис. 2.35. Схема дифференциального каскада при наличии входного сигнала (а); потенциальная диаграмма выходных цепей (б) огненно приращение напряжения +Ли„, того же знака (непропнвертированного по знаку), что и напряжение входного сигнала. Таким образом, для рассматриваемого способа передачи входного сигнала выход каскада со стороны коллектора транзистора Т, (и,ы„) является и н в е р т к р у ю щ и м, а со стороны коллектора транЗиетОра Т, (и,ы„,) — И Е И Н В Е р т И р у Ю щ И М. СИГНаЛ, СНИМаЕ- мый с обоих коллекторов, называется д и ф ф е р е н и и а л ь н ы м: и...
- и — и„, = Ли + Ли = 2Лиьг Вблыике значения напряжения иа входе вызывают соответственно большие значения выходного напряжения. Изменения выходных напряжений схемы под воздействием сигнала ка входе прекращаются, когда под влиянием входного тока ток базы одного из транзисторов (з рассматриваемом случае ток !нх) становнтся равным нулю, а ток (в протекает только через один из транзисторов (Т,). Выходные напряжения каскада при атом составляют: ивых) = икг = Ек1 )Фхк Ем )в)Рк) ивыхх = ('кх = Ек~ ' Подобно описанным, ко с иными знаками приращений, протекают "Ропессы в схеме при изменении полярности подводимого входного з-зан Нб напряжения илп при подключении входного сигнала по „ рис.
2.33, г. Определим коэффипиенты усиления по напряжению ди Пиального каскада. Входной ток каскада при одинаковых параметрах обоих тр торов 'х ег )гг + гви гвхх йг+ 2гвх )гг г 2(ге+ (] + е) гэ1 где гвх — входное сопротивление транзистора. Входной ток создает приращения коллекторных токов )-Л =- -+ йувх и напряжений на коллекторах: ~ й( экх ья = ~ ~1Рк ~ г)эх~к' ( После подстановки в (2.129) выражения для тока 1,„(2.128) и иия на е, определяем коэффициенты усиления по напряжению када (по обоим выходам У,„,„и ()„хв): айвкх ьз г)1к Рк Кп ьв— ег Дг+ 2гвх Аг+ 2(гб+ (! +'г) гэ] При ]с, = 0 выражение (2.130) принимает вид И» Ик Кьих =— 2 вх 2 1гэ + Ы + г) гэ] (2; Коэффициент усиления каскада по дифференпиальному вея (()ви„) при ]гк = о находят из соотношения Дмвкх ьх Ки 2а гх ег йг+ 2гвх йг+ 2(ге+ (1+ ~) гэ] С учетом сопротивления К„ З (2ГЕк ], 'лагг) йг+ 2гвх При Я„=об и Яг = 0 Кпх = — —" Яв (2.
ге + (]+~3) гэ гвх Соотношения (2.131), (2.134) используют для опенки коэффип' тов усиления дифференциального каскада. Коэффициенты усиле по выходам У,„хг и (г'„к,в при ((„= 0 и )э =ба близки к Кц/2. одиночного каскада ОЭ (ср. выражения (2.25) и (2.131)]. Это об няется тем, что при Кг =0 к участку база — эмиттер каждого тр зистора в днфференпиальном каскаде прикладывается половина пряжения источника входного сигнала е,г2. Поскольку прираще, сигналов между коллекторами обоих транзисторов суммирую коэффициент усиления по дифференциальному выходу Кьк бгпг, к значению Кц для того же каскада 1 см.(2.25), (2.134)].
,,; Ка" У одачу входных сигналов одновременно на оба входа ка и скает по кида д 33 б) дифференциальное входное напряжение при сиг(ом Р ' У, неодинаковой полярности будет равно У„= ис. 2. иалах их~У' а дифференциальное выходное напряжение У„,„=- в хе' и- (У,„, - вхв. интерес также подключение входных напряжений Представляет „;, и дярпости, т. е.
двух совпадающих по фазе (с и н ф а зодниа „„алов, ДиффеРенциальный каскад позволает Решать часто „уюся на практике задачу сравнения с высокой степенью встречаюп(.' точности и значений напряжений входных сигналов или увеличения „х разнос з„ости, Это, в частности, объясняет название кдифференциальный кас ' кадв, При наличии двух синфазиых входных сигналов дифальное выходное напряжение пропорционально разности фереици Увы.
= Кпх (Увх — ('в.в). (2.!35) При поддче на входы двух сигналов одинаковой полярности необ- ходимо учитывать возможность появления на выходах У, „, У,„„, так называемой выходной синфазной ошибки. Она обословливается наличием на обоих входах одинакового постоян- ного напряжения (постоянной составляющей), равного наименьшему из напряжений У„и У„е. Если, например, Увы ) У„„то напря- жение У,„х можно рассматривать йак синфазное напряжение Еепеф, приложенное одновременно к обоим входам, а разность У„,— — У„, =е„— как дифференциальное входное напряжение между входами. При И„т = Егв — — О появление выходной синфазной ошибки можно показать на примере схемы рис. 2.36, ц. В дифференциальном каскаде рис. 2.36, а с идеальным источни- ком стабильного тока 7, при е„= О и общем напряжении Е,„вф на- пРЯжение баланса Уп„, = Уп, = Упв пе должно изменЯтьсЯ.
Однако наличие синфазного напряженияння Е,в„,и приводит к повышению напряжеяия У„транзистоРа Те (см. Рис. 2.33, а), используемого в схеме в качестве ж)„( бб источника стабильного тока, ад пм что при нецдеальности источ- гб )г б) н"ка вызывает некоторое уве- +. личение тока Т . Это обуслов- г ( лив в' извет положительные прира- + щения токов эмиттера и кол- б( бгввр Ы ((Гб лектора транзисторов Т, и Т, н ше на ЛУ напря- ,+м б и"ия баланса Упв (рис.
2.36,б) а);.! Р" подаче синфазной э. д. с. вень трицательной полярности уробун нь баланса увеличивается на При ег и. О напряжения з' 7 баб б и! абеб 0 Рис. 2.36. Схема диффереициельпого каскада при наличии сппфееиого входного напряжения (а); потеициальиея диаграмма выходных цепей (б) на коллекторах получают приращения относительно напр ния 11е, ~ Л»1е, . Иными словами, ~Л(1е,„проявляется на ходах 11„„„о У, .а как величина синфазной ошибки при усиле 17ри одинаковых парах»етрах транзисторов Т„Т, наличие син э.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
