книги / Стабилизация параметров транзисторных усилителей
..pdfli |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(/э2 |
/ 6l) R 'о.с — /б1 (^2 + |
Znxoi) , |
|
|
|
|
(5-96) |
|||||||||||
о т к у д а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
/ б, = |
|
|
«D2*' О.С |
|
|
|
|
|
|
(5-97) |
|||||
|
|
|
|
|
|
Я'о.с 4“ |
4" ^ DX0I |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
И з |
(5-97) |
и (5-95) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Е |
|
[(1 4- Pi) Лю1 4- ^яог] |
| |
(1 4" Рг) |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
j ф з |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
/ Э2 |
|
I |
I П I |
fî \ ^ |
о с |
|
Z»xoi 4- Я2 4- Р.Л'. |
|
(5-98) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
I 4- (1 4- h ) |
Rs |
|
ZDX0I + |
r 2 + |
/?'0.с |
|
|
|
||||||||
В |
|
(5 -98) |
н а и б о л ь ш у ю |
за в и с и м о ст ь |
|
от |
те м п е р ату р ы |
||||||||||||||
п р о я в л я ю т о б р а т н ы е |
то к и к о л л е к т о р а |
/ кoi |
и |
/ког- С л е д о |
|||||||||||||||||
в а т е л ь н о , |
у с л о в и е |
д и н а м и ч е ск о го |
р а в н о в е с и я , |
при |
к о то |
||||||||||||||||
ром |
в |
д и а п а з о н е |
те м п е р а т у р |
М |
/ э2= |
c o n st, |
м о ж е т |
б ы ть |
|||||||||||||
з а п и с а н о в ви д е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
/ко2= — (1 4*Pi)/koi- |
|
|
|
|
|
|
(5-99) |
|||||||||
В ел и ч и н у о б р а т н о г о то к а к о л л е к т о р а |
м о ж н о и з м е |
||||||||||||||||||||
н ять |
в |
н е к о то р ы х |
п р е д е л а х |
с |
п о м о щ ью |
р е зи с то р а |
Rz. |
||||||||||||||
Н е т р у д н о |
п о к а з а т ь , что: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
п р и |
р а зо м к н у т о й |
ц еп и |
б а зы |
по |
п о сто ян н о м у |
то к у |
|||||||||||||||
(R 2= о о ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
( 1 4*Pi)/K0i> |
|
|
|
|
|
|
(5 -100) |
||||||
п р и |
к о р о т к о за м к н у т о м |
в х о д е |
(/?2= |
0) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
/ //к о н « ( 2 - 4 ) / к 01. |
|
|
|
|
|
|
(5 -101) |
|||||||||
С л е д о в а т е л ь н о , в к а ж д о м к о н к р е т н о м |
с л у ч а е у с л о |
||||||||||||||||||||
вие, |
в ы р а ж е н н о е |
у р а в н е н и е м |
|
(5 -9 9 ), |
м о ж н о |
в ы п о л н и ть |
|||||||||||||||
п о л н о стью |
и ли |
части чн о |
п у те м |
со о тв етству ю щ его |
в ы б о |
||||||||||||||||
р а вел и ч и н ы |
со п р о ти в л ен и я |
р е зи с т о р а |
Rz. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
З а в и с и м о с т ь |
|
Ii(o n = xV (R z), |
|
и зм е р е н н а я |
|
в |
с х е м е |
||||||||||||||
рис. 5-13, м о ж е т |
б ы ть |
з а п и с а н а |
в ви д е |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
^КОН= |
Л(0 (1 4 -0 Я 2) . |
|
|
|
|
|
|
(5-102) |
||||||||
С о гл а с н о э к с п е р и м е н т а л ь н ы м д а н н ы м д л я т р а н з и |
|||||||||||||||||||||
сто р о в |
ти п о в |
П 1 3 — П 1 6 |
0 » 3 ,4 - 1 0-2 |
п р и |
и зм ен ен и и |
Rz |
|||||||||||||||
от 0 |
д о 100 ко м , |
д л я |
т р а н з и с т о р о в |
П 201 |
0 « 5 ,2 |
• 10-1 |
п р и |
||||||||||||||
и зм ен ен и и |
Rz о т |
0 |
д о |
5 |
ко м , |
а |
д л я |
т р а н зи с т о р о в |
ти п а |
114 |
|||||||||||
0:=«3,4 |
п р и и зм ен ен и и |
Rz от 0 до |
1 ком . |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
9* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И з (5-93) |
|
|
|
|
|
n __ И1 |
(At2 |
^коз) /Уо-С |
— Z ВХ01* |
(5 -103) |
|
Я2 |
Л(1 ( 1 |
al) Л<01 |
|||
|
|
С оп р о ти вл ен и е р е зи с то р а R 'z м о ж е т б ы ть о п р е д е л е н о из соотнош ения
откуда
(5-104)
То;< |
в цепи |
коллектора |
|
тр ан зи сто р а п ервого |
к а с к а д а |
||||||||||||
|
|
|
|
/ К1 = |
____ Р)/зг^'о.о |
|
"I- ^К02‘ |
|
(5-105) |
||||||||
|
|
|
|
^ПХО! "b ^2 “Ь R’o. |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Н а |
осн ове |
к а с к а д о в |
с |
в за и м о за в и с и м ы м |
с м ещ ен и ем |
||||||||||||
м огут |
'быть |
со зд ан ы |
ш и р о к о п о л о сн ы е |
в ы с о к о ч а с то т н ы е |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
у си л и тел и с р а в н о м е р н о й ч а |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сто тн о й |
х а р а к т е р и с т и к о й . |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С х ем ы у с и л и те л ей |
т а к о г о |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ти п а |
с п о л о с о й |
д о |
'1 1 ,4 3 , |
420 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и 450 |
М гц , |
и м ею щ и х |
н е р а в |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н о м ер н о сть |
ч асто тн о й |
х а р а к |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
те р и сти к и |
в д и а п а з о н е |
э ф |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ф ек ти в н о й п е р е д а ч и , н е п р е |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вы ш аю щ у ю ед и н и ц д е ц и б е л , |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о п и сан ы в |
|[Л. 49]. |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К о р р е к ц и я ч а с т о тн о й х а |
||||||
Рис. |
5-13. Схема для измере |
р а к те р и с ти к и |
у с и л и т е л е й с |
||||||||||||||
ния |
зависимости |
/«он—^(Я г). |
в за и м о за в и с и м ы м |
с м е щ е н и |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ем |
во м н о ги х |
-сл у ч аях |
м о |
||||
ж е т |
бы ть |
о су щ ествл ен а |
п утем |
п а р а л л е л ь н о г о |
п о д к л ю ч е |
||||||||||||
ния |
к |
р ези сто р у |
Rz к о н д е н с а т о р а |
с о о тв етств у ю щ ей |
е м к о |
||||||||||||
сти |
С2 (н а |
рис. |
5-12 |
и з о б р а ж е н |
п у н к т и р о м ). |
Б л а г о д а р я |
|||||||||||
отсутстви ю эл ек тр о л и ти ч еск и х |
к о н д е н с а т о р о в |
и т е р м о р е |
|||||||||||||||
зи сто р о в |
у си л и тел и |
с |
|
в за и м о за в и с и м ы м |
|
с м е щ е н и е м |
им ею т м и н и м а л ьн ы е га б а р и т ы , в ы с о к у ю н а д е ж н о с т ь и
б ольш ой срок сл у ж б ы . П о э т о м у они н а ш л и |
ш и р о к о е п р и |
|
м ен ен и е при п остроен и и м и к р о м о д у л ей . |
|
|
С п особ в за и м н о й |
ко м п ен сац и и .н естаб и л ь н о стей с м е ж |
|
ных к а с к а д о в м о ж е т |
бы ть т а к ж е п р и м е н е н |
д л я о с л а б л е - |
Мйя |
д р е й ф а |
н у л я |
о д н о так ти ы х |
у си л и тел ей |
п остоян н ого |
то к а п р я м о го у си л ен и я . |
|
|
|||
В |
п р и н ц и п е д л я |
эти х ц елей |
.пригодны и |
р а с см о тр е н |
|
ны е |
р а н е е сп особы |
с т а б и л и за ц и и р аб о ч его |
р е ж и м а у си |
||
л и т е л е й с |
н еп о ср ед ств ен н о й св я зью м е ж д у |
к а с к а д а м и . |
О д н а к о п р и м е н е н и е О О С в р а с с м а т р и в а е м о м с л у ч а е не с то л ь э ф ф е к ти в н о , к а к в у с и л и те л я х п ер ем ен н о го то к а
[Л . 3, 9, 46, 51]. |
С у щ е с т |
|
|
|
|
|
||||
вен н о |
л у ч ш и е .п о к азател и |
|
|
|
|
|
||||
по о с л а б л е н и ю д р е й ф а н у |
|
|
|
|
|
|||||
л я |
и м ею т |
о д н о та к т н ы е |
|
|
|
|
|
|||
к о м п е н са ц и о н н ы е |
схем ы и |
|
|
|
|
|
||||
р а с с м а т р и в а е м ы е в с л е |
|
|
|
|
|
|||||
д у ю щ ем п а р а г р а ф е м о |
|
|
|
|
|
|||||
сто в ы е |
схем ы . |
и з о б р а ж е Рис. |
5-14. |
Схема простейшего |
||||||
Н а |
рис. 5-14 |
|||||||||
н а |
п р о с т е й ш а я |
с х е м а |
двухкаскадного |
усилителя по |
||||||
стоянного тока. |
|
|
||||||||
д в у х к а с к а д н о г о |
|
у с и л и т е |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
л я д о с т о я н н о го т о к а п р я |
|
|
|
|
|
|||||
м ого |
у с и л ен и я , |
с т а б и л и з а ц и я р аб о ч его |
р е ж и м а |
ко то р о го |
||||||
о с у щ е с т в л я е т с я |
за сч ет в за и м н о й |
.ком п ен сац и и |
о б р а тн ы х |
то к о в к о л л е к т о р а со ед и н ен н ы х м е ж д у со б о й т р а н з и с т о
ро в . В |
это й с х е м е р а зн о с тн ы й то к |
н а |
|
вы х о д е у с и л и те л я , |
|||||||||||
о б у сл о в л ен н н ы й |
д ей стви ем |
о б р а тн ы х |
к о л л е к то р н ы х |
т о |
|||||||||||
ков |
т р а н зи с т о р о в , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Д /и = |
K iz s J км + |
5г/цо2. |
|
|
|
(5-106) |
||||||
О ч еви д н о , что д л я |
у с тр а н е н и я |
д р е й ф а |
н у л я |
(А /п= 0 ) |
|||||||||||
н ео б х о д и м о в ы п о л н и ть у сл о в и е |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
K izSiIkoi= — s 2I ног* |
|
|
|
|
(5-107). |
||||||
В ы р а ж е н и е |
(5 -107) |
п р и |
s i = s 2 |
п р ак ти ч еск и |
с о в п а д а |
||||||||||
ет с |
(5 -9 9 ). Э то |
у к а з ы в а е т |
на |
то, |
что |
|
к а с к а д ы |
с в з а и м о |
|||||||
за в и с и м ы м |
см ещ ен и ем |
м о гу т |
о б есп еч и ть |
в ы со к у ю |
с т а |
||||||||||
б и л ьн о сть |
р аб о ч его |
р е ж и м а |
т а к ж е |
.при |
и сп о л ьзо в ан и и |
||||||||||
их в |
к а ч е с т в е у си л и тел ей |
д о сто я н н о го |
т о к а . |
|
|
|
|||||||||
У сл о в и е, в ы р а ж е н н о е со о тн о ш ен и ем (5 -1 0 7 ), о с у щ е |
|||||||||||||||
ств и м о |
в сх ем е |
рис. 5-14 |
то л ьк о п ри |
|
п р и м ен ен и и в |
п е р |
|||||||||
во м |
и |
в т о р о м к а с к а д а х |
тр а н зи с то р о в , |
су щ ествен н о |
р а з |
л и ч а ю щ и х с я по в е л и ч и н ам о б р а т н ы х то к о в к о л л е к т о р о в (д л я к а с к а д о в с в з а и м о за в и с и м ы м см ещ ен и ем т а к о е у с
л о в и е |
н е о б я з а т е л ь н о ). П р и это м |
у к а з а н н ы е |
то к и |
б у д у т |
и м еть |
п р о ти в о п о л о ж н ы е з н а к и в |
вы х о д н о й |
ц еп и |
у с и л и |
те л я : |
|
|
|
|
|
если 6 первом |
и |
втором к а с к а д а х |
(п ри м ен ять |
т р а н з и |
||||||||||||
сторы р азл и ч н о й |
п р о во д и м о сти ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
в сл у ч ае п р и м ен ен и я т р а н зи с т о р о в о д и н а к о в о й п р о |
||||||||||||||||
водим ости, вк л ю ч ен н ы х в |
со ч етан и ях : о б щ и й |
э м и т т е р — |
|||||||||||||||
общ ий эм и ттер , о б щ а я |
(б а з а — о б щ и й |
э м и т те р , |
о б щ а я |
б а |
|||||||||||||
з а — общ ий |
к о л л е к то р , |
о б щ и й |
э м и т те р — о б щ и й |
к о л л е к |
|||||||||||||
тор и общ и й к о л л е к то р — о б щ а я б а з а . |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Н еп р и го д н ы со четан и я |
схем |
в к л ю ч е н и я |
т р а н з и с т о р о в , |
|||||||||||||
в |
которы х |
|
п о во р о та |
ф а зы / Koi |
не п р о и с х о д и т . |
К |
ним |
||||||||||
о тн осятся о б щ а я |
б а з а — о б щ а я |
б а з а , о б щ и й |
э м и т т е р — |
||||||||||||||
о б щ а я 'б аза, |
общ и й к о л л е к то р — о б щ и й |
э м и т т е р и |
о б щ и й |
||||||||||||||
ко л л екто р — общ ий к о л л е к то р . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Н есм о тр я |
на -простоту |
о п и сан н о го |
м е т о д а , |
о н -все |
ж е |
|||||||||||
не |
н аш ел |
ш ирокого |
'п р акти ч еско го |
п р и м е н е н и я . |
Э то |
||||||||||||
обусловлен о |
тем , |
что в |
с х е м а х |
ти п а |
и з о б р а ж е н н о й |
|
н а |
||||||||||
рис. 5-14 -необходимо |
п р о и зв о д и ть |
т щ а т е л ь н ы й |
о т б о р |
||||||||||||||
тр ан зи сто р о в |
по |
вел и ч и н е |
о б р а тн о го |
т о к а к о л л е к т о р а |
и |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
и д ен ти ч н о сти |
(зави си м о сти |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
это го |
т о к а |
от |
т е м п е р а т у р ы . |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С х ем а с в з а и м о з а в и с и м ы м |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
с м е щ е н и е м , |
|
и з о б р а ж е н н а я |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
н а ри с. 5-12, в это м |
о тн о ш ен и и |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
б о л ее в ы го д н а , н о и -в н ей не |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
и с к л ю ч а е т с я н е о б х о д и м о с т ь |
|||||||||
Рис. 5-15. Схема двухкаскад |
п о д б о р а |
т р а н з и с т о р о в . |
|
|
|||||||||||||
ного усилителя постоянного то |
|
И зв е ст н ы й |
э ф ф е к т |
|
по |
||||||||||||
ка |
с термокомпенсацией. |
|
|
у м ен ьш ен и ю к о л е б а н и й в ы |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
х о д н о го т о к а м о ж н о о б е с п е |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
чить |
с р а в н и т е л ь н о п р о с т ы м и |
||||||||
ср ед ств ам и |
в |
схем е |
с |
тер -м озави си м ы м |
с о п р о т и в л е н и е м |
||||||||||||
ти п а |
и зо б р а ж е н н о й |
н а |
рис. 5-15. |
С в о й с тв а с х е м |
п о д о б |
||||||||||||
ного |
р о д а р ассм о тр ен ы |
в ‘§ 5-2. У к а ж е м |
л и ш ь |
н а |
то , |
ч то |
|||||||||||
при |
соответствую щ ем |
п о д б о р е к о м п е н са ц и о н н о й |
х а р а к |
||||||||||||||
тер и сти к и те р м о р е зи ст о р а |
-величина |
д р е й ф а н у л я в |
у с и |
||||||||||||||
л и те л я х п остоян н ого |
т о к а |
п р ям о го |
у с и л е н и я |
н е |
-превы |
||||||||||||
ш ает |
5— 10% |
п р и и зм ен ен и и |
т е м п е р а т у р ы |
о т |
+ 2 0 |
д о |
+ 5 0 °С [Л . 9].
5-4. МОСТОВЫЕ СХЕМЫ КОМПЕНСАЦИИ НЕСТАБИЛЬНОСТЕЙ
С х ем ы д а н н о го ти п а н а ш л и н а и б о л ь ш е е п р и м ен е н и е д л я о с л а б л е н и я д р е й ф а н у л я в у с и л и т е л я х п о с т о я н н о г о т о к а и н е й тр а л и за ц и и н е ж е л а т е л ь н ы х о б р а т н ы х с в я з е й в в ы со ко ч асто тн ы х тр а н зи с то р н ы х у с и л и т е л я х . Н а и б о л ь ш и й
э ф ф е к т с у м ен ьш ен и и д р е й ф а н уля {Л. 51] м о ж е т бы ть д о с ти гн у т п р и п р и м ен ен и и б а л а н с н ы х к а с к а д о в п а р а л
л е л ь н о го и 'п о сл ед о в ател ь н о го ти п ов . |
|
|||
|
Б а л а н с н ы й к а с к а д п а р а л л е л ь н о г о ти п а, сх ем а к о то |
|||
рого и з о б р а ж е н а |
на <рис. |
5 -16,а, м о ж е т бы ть |
п р е д с т а в л е н |
|
в |
в и д е м о сто во й |
сх ем ы , |
и зо б р а ж е н н о й н а |
рис. 5-16,6, |
в |
к о то р о й R i и R 'i — э к в и в а л е н т н ы е со п р о ти в л ен и я, ото- |
|||
|
оГ |
|
|
|
|
кос„ |
|
|
|
Рис. 5-16. Параллельно-балансный каскад (а) и |
его |
эквива |
||||||
лентная схема |
(б). |
|
|
|
|
|
|
|
б р а ж а ю щ и е тр а н зи с т о р ы |
и |
о тн о с я щ и е с я к |
ним с о п р о |
|||||
т и в л ен и я ц е п е й с м е ш е н и я и о тр и ц а т ел ь н о й |
о б р а тн о й |
|||||||
с в я зи ; |
R '3= R 3+ A R \ |
и R " 3= R 3+ A R "b . |
|
|
|
|||
С о гл а с н о те о р и и |
м о сто вы х схем то к |
-в н а г р у зк е к а с |
||||||
к а д а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ц — |
/?', + |
Д"з + R |
|
|
(5-108) |
|
|
|
|
|
|
||||
П р и р а щ е н и я то к о в в к а ж д о м из п л е ч к а с к а д а п ри |
||||||||
д ей ств и и д е с т а б и л и зи р у ю щ и х |
ф а к т о р о в : |
|
|
|
||||
|
|
A /7h i= |
SiA/koi» |
|
|
(5 -109) |
||
|
|
д / '2= 52д,/к02. |
|
|
(5 -110) |
|||
И з |
ф о р м у л |
(5 -.108)— (5 -110) д р е й ф |
т о к а |
а |
н а г р у з к е |
|||
|
|
__ 5|Д/ |
|
— 5дД/ыгЯ,гш |
|
|
(5-111) |
|
|
|
А /. |
|
+ |
Я",5+ Кц |
' |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
П ри симметричном построении балансной |
схем ы |
( R '3— |
||||||||||
= R " 3 = R 3 и s l = s 2 = s) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
2+Ян/Я . |
|
|
|
|
(5-112) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
И з |
(5-111) |
|
и |
(5-112) |
сл ед у ет, |
что |
д л я |
о б е сп е ч ен и я |
||||
м и н и м альн ого |
|
д р е й ф а н у л я н ео б х о д и м о п о д б и р а т ь |
т р а н |
|||||||||
зисторы , |
им ею щ и е |
п р и м ер н о |
о д и н а к о в у ю |
з а в и с и м о с т ь |
||||||||
о б р атн о го |
то к а |
к о л л е к т о р а от |
те м п е р а т у р ы . |
Д л я |
о с л а б |
|||||||
л ен и я в л и я н и я |
п о сл ед о в ател ь н о й |
о т р и ц а т е л ь н о й |
о б р а т |
|||||||||
ной связи |
на |
вел и ч и н у к о эф ф и ц и е н та |
у с и л е н и я |
к а с к а д а |
||||||||
ц ел есо о б р азн о |
|
эм и ттер ы |
о б о и х |
т р а н зи с т о р о в с о е д и н и т ь |
||||||||
м еж ду |
собой |
ч ер ез р ези сто р R m с |
н е б о л ь ш и м |
с о п р о т и в |
||||||||
лен и ем |
(н а рис. 5 -16,а п о к а з а н |
п у н к т и р о м ). Т а к |
к а к э т о т |
Рис. 5-17. Каскад с нейтрализацией внутренней обратной связи.
а —принципиальная |
схема; |
б — эквивалентная |
мостовая схема. |
|
|
|||||
рези стор |
п одклю чен |
к |
то ч к ам |
п р и м е р н о р а в н ы х |
п о те н |
|||||
ц и ал о в, |
то |
через |
него |
б у д ет |
п р о т е к а т ь |
н е зн а ч и т е л ь н ы й |
||||
по вели чи н е у р авн и тел ьн ы й то к . В та к о й |
сх ем е с о п р о т и в |
|||||||||
л ен и е р е зи с то р а |
R '0.c |
п р а к ти ч е с к и |
не |
о к а з ы в а е т |
в л и я |
|||||
ния н а к о эф ф и ц и ен т у си л ен и я к а с к а д а . |
|
|
|
|||||||
К а к |
п о к а зы в а ю т |
эксп ер и м ен ты , |
б а л а н с н ы е |
сх ем ы |
||||||
о б есп еч и ваю т зн а ч и т е л ь н о е о с л а б л е н и е |
д р е й ф а н у л я д а |
|||||||||
ж е в том с л у ч а е , |
если |
п о д б о р |
т р а н зи с т о р о в п р о и зв о д и т с я |
|||||||
не очень т щ а т ел ь н о . |
|
|
|
|
|
|
|
|||
С в о й ства у р авн о в еш ен н о й |
м о сто во й сх ем ы м о г у т |
б ы ть |
||||||||
т а к ж е эф ф ек ти в н о и с п о л ьзо в а н ы д л я н е й т р а л и з а ц и и |
с в я |
|||||||||
зей м е ж д у |
ц еп ям и |
в х о д а и в ы х о д а |
у с и л и т е л ь н ы х |
к а с к а |
д ов н а тр а н зи с то р а х .
Т а к , н ап р и м ер , д л я н а и б о л е е р а с п р о с т р а н е н н о й сх ем ы к а с к а д а с о б щ и м эм и т те р о м , и з о б р а ж е н н о й ц а
рис. |
5 -17,0, м о ж е т |
бы ть |
со с та в л е н а |
э к в и в а л е н т н а я |
м о с |
|||||||
т о в а я с х е м а , |
п р е д с т а в л е н н а я |
на рис. 5 -17,6 |
[Л . 8]. |
|
||||||||
Д л я та к о й |
схем ы у сл о в и е |
м и н и м ал ьн о й |
с в я зи м еж д у |
|||||||||
ц е п я м и в х о д а и в ы х о д а м о ж е т б ы ть за п и с а н о в ви д е |
||||||||||||
|
|
|
^бэ |
__ |
|
|
|
|
|
(5-113) |
||
|
|
|
^бк |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
гд е |
G б;) п G бк— со о тветствен н о |
п р о во д и м о сти |
т р а н з и с т о |
|||||||||
р а |
па з а ж и м а х б а з а — эм и ттер |
и б а з а — 'ко л л екто р : |
|
|||||||||
|
|
£бз = £бэ + /(оСб:>; |
|
|
|
(5-114) |
||||||
|
|
<5бк==Ц'бк+/(Т)Сбк. |
|
|
|
(5-115) |
||||||
М о с то в ы е |
схем ы м о гу т |
'п р и м ен яться |
в со четан и и |
|||||||||
с о тр и ц а т е л ь н о й |
о б р а тн о й |
с в я зью |
[Л . |
68]. |
В |
так о м |
в а |
|||||
р и а н те они ч ащ е |
всего |
и сп о л ьзу ю тся |
д л я |
|
о с л аб л е н и я |
в л и я н и я со п р о ти в л ен и й ге н е р а т о р а с и гн а л а и н а гр у зк и
на цеп и |
о б р а тн о й св я зи . |
|
|
Н а |
о сн о ве |
а н а л и з а , п р о вед ен н о го в |
н асто я щ ей гл а в е , |
молено |
с д е л а т ь |
с л ед у ю щ и е вы воды : |
|
1. С п о со б |
с та б и л и за ц и и р аб о ч его |
р е ж и м а , о с н о в а н |
ны й н а п р и м ен ен и и те р м о р е зи с т о р о в в ц еп ях с м е щ е н и я
х а р а к т е р и з у е т с я |
б о л ее |
ш и р о ки м и |
р егу л и р о во ч н ы м и |
в о з |
||||||||||||||
м о ж н о с тя м и , |
чем |
способ, |
о сн о ван н ы й |
н а |
п р и м ен ен и и |
|||||||||||||
О О С н а |
п о сто ян н о м |
то ке, |
т а к |
к а к |
в |
д ан н о м |
с л у ч а е |
к о |
||||||||||
эф ф и ц и е н т |
р е ж и м н о й |
н естаб и л ь н о сти |
и зм ен я е т ся |
в |
п р е |
|||||||||||||
д е л а х |
|
|
|
|
Э то |
п о з в о л я е т |
и с п о л ь зо в а ть |
|
данны й |
|||||||||
сп особ |
с т а б и л и за ц и и |
н е т о л ь к о |
в |
у с и л и тел ьн ы х |
|
у стр о й |
||||||||||||
ств ах , |
но |
т а к ж е |
в р азл и ч н о го |
р о д а те м п е р а т у р н ы х |
д а т |
|||||||||||||
ч и к ах и у з л а х а п п а р а т у р ы а в т о м а ти к и . |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
В м е с те |
с |
тем |
р е а л и з а ц и я |
м ето д о в |
те р м о к о м п е н с а ц и н |
|||||||||||||
в с т р е ч а е т |
и зв естн ы е |
тр у д н о сти |
в с л е д ст в и е |
н а л и ч и я |
з н а |
|||||||||||||
ч и тел ьн о го |
п р о и зв о д с тв е н н о го |
|
р а з б р о с а |
со п р о ти в л ен и й |
||||||||||||||
т е р м о р е зи с т о р о в |
и н еи д ен ти чн о сти |
их |
и зм ен ен и й |
с т е м п е |
||||||||||||||
р а ту р о й . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
С т а б и л и з а ц и я |
р аб о ч его |
р е ж и м а |
|
путем |
к о м б и н и р о |
||||||||||||
ван н о го |
и с п о л ь зо в а н и я О О С |
н а п о сто я н н о м |
то к е |
и |
т е р |
|||||||||||||
м о к о м п ен сац и и п о зв о л я е т |
в и звестн о й |
степ ен и |
с о ч е т а й , |
п р е и м у щ е с тв а к а ж д о г о из у п о м я н у ты х с п о со б о в и о с л а
б и ть п р и су щ и е |
им н ед о статк и . Н е с м о т р я н а |
это, д ан н ы й |
|||
м ето д не н а ш е л |
ш и р о к о го р а с п р о с т р а н е н и я |
на |
п р а к ти к е |
||
в о сн о вн о м по |
п р и ч и н е |
с л о ж н о с ти р е а л и з а ц и и |
с о о тв етс т |
||
ву ю щ и х у с и л и |
те л ь н ы х |
у стр о й ств . |
|
|
3. У силители |
с в за и м о за в и с и м ы м с м е щ е н и е м , |
а т а к ж е |
||||||
уси ли тели с |
н еп осред ствен н ой с в я зь ю м е ж д у |
к а с к а д а м и |
||||||
м огут бы ть |
вы п олн ен ы |
е м и н и м ал ьн ы м |
ч и сл о м |
э л е м е н |
||||
тов. О ни |
х а р а к т е р и зу ю т с я |
н еб о л ь ш и м и |
г а б а р и т а м и и |
|||||
вы сокой |
н ад еж н о стью . |
Э ти |
о б с т о я т е л ь с т в а |
о п р е д е л и л и |
||||
ц ел есо о б р азн о сть |
и с п о л ьзо в а н и я п р и н ц и п о в |
п о с тр о е н и я |
||||||
уп ом ян уты х |
у си л и тел ей |
при |
к о н с тр у и р о в а н и и м и к р о м о - |
|||||
дулей . |
|
|
|
|
|
|
|
|
4. М ето д |
стаб и л и зац и и , |
о с н о ван н ы й |
н а |
п р и м ен е н и и |
||||
м остовы х |
схем , м о ж ет бы ть эф ф е к ти в н о и с п о л ь з о в а н д л я |
о сл аб л ен и я д р е й ф а н у л я в у с и л и те л я х п о с то я н н о го т о к а п р ям о го у си л ен и я и н е й т р а л и за ц и и н е ж е л а т е л ь н ы х о б
р атн ы х |
связей |
в |
в ы со к о ч асто тн ы х у с и л и т е л ь н ы х |
у с т р о й |
|||
ствах . В м е с те |
с |
тем |
при п р и м ен е н и и |
д а н н о г о |
м е т о д а |
||
со х р ан яется н ео б х о ди м о сть |
п р и н я ти я |
д о п о л н и т е л ь н ы х |
|||||
м ер д л я |
и склю ч ен и я |
н естаб и л ь н о стей , |
о б у с л о в л е н н ы х |
||||
п р о и зво дствен н ы м р а зб р о с о м |
п а р а м е т р о в т р а н з и с т о р о в |
||||||
и их и зм ен ен и ем в с л е д с т в и е с та р е н и я . |
|
|
Г л а в а ш е с т а я
В Е Р О Я Т Н О С Т Н Ы Е М Е Т О Д Ы О Ц Е Н К И
ОЖ И Д А Е М О Й Н Е С Т А Б И Л Ь Н О С Т И
ПА Р А М Е Т Р О В Т Р А Н З И С Т О Р Н Ы Х У С И Л И Т Е Л Е Й
6-1. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРИИ ТОЧНОСТИ ДЛЯ ОЦЕНКИ ДОПУСКОВ ПАРАМЕТРОВ ТРАНЗИСТОРНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ
О сн о во п о л агаю щ ей |
д л я тео р и и , то ч н о сти |
я в и л а с ь |
р а б о т а |
|||
Н . Г. Б р у е в и ч а |
«Т очность |
м ех а н и зм о в » |
[Л . 74]. С ф о р м у |
|||
л и р о в а н н ы е в |
ней |
идеи |
б ы ли |
р а з в и т ы |
в м о н о г р а ф и я х |
|
Н . А . Б о р о д а ч е в а |
[Л . 79, |
80], |
к о т о р ы й |
п о л у ч и л |
с о о тн о |
ш ен и я, п р и го д н ы е д л я и н ж ен ер н ы х р а с ч е то в п о г р е ш н о
стей |
к и н ем ати ч еск и х ц еп ей и м е х а н и зм о в с п р и в л е ч е |
нием |
м ето д о в теори и в е р о я тн о стей . |
В п о сл ед у ю щ ем п р и ем ы , р а з р а б о т а н н ы е |
в у п о м я н у |
ты х и с с л е д о в а н и я х , бы ли р а с п р о с т р а н е н ы н а р а с ч е т д о |
п у ск о в п а р а м е т р о в и х а р а к т е р и с т и к |
р а д и о т е х н и ч е с к и х |
|||||
ц еп ей |
и у стр о й ств (Л . 75, |
78, |
81 — 85, |
88, |
105, 114, |
127— |
129]. |
|
|
|
|
|
|
В а ж н о е зн а ч е н и е при |
это м |
и м ел о |
и с с л е д о в а н и е в о п |
|||
росов |
п о в ы ш е н и я точн ости |
р а с ч е то в п р и |
б о л ь ш и х |
п р и р а |
щ е н и я х |
п о гр е ш н о с те й |
п а р а м е т р о в |
эл ем е н то в |
|[Л. 76, 88]. |
|||||||||
В се |
э т о о к а з а л о |
б л аго п р и я т н о е |
вл и я н и е |
н а |
с о вер ш ен |
||||||||
с т в о в а н и е к о н с тр у и р о в а н и я |
и п р о и зв о д ств а |
р а д и о а п п а р а |
|||||||||||
т у р ы . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В м е с те с |
тем |
и звестн ы е |
п у б л и к ац и и |
о сн о вы ваю тся |
на |
||||||||
п р и м ен ен и и |
м ето д о в |
н еп о ср ед ствен н о го |
а н а л и з а |
и с с л е |
|||||||||
д у ем ы х с тр у к ту р , |
п р и в о д я щ его |
д а ж е |
в |
ср ав н и тел ьн о |
|||||||||
п р о сты х с л у ч а я х |
к |
у р а в н е н и я м , н еп р и го д н ы м |
д л я |
и н ж е |
|||||||||
н ер н о й |
п р а к ти к и . В |
эти х у с л о в и я х |
д л я |
п о л у чен и я ч и сл ен |
|||||||||
ны х реш ен и й |
п р и х о д и тся |
вво д и ть |
р я д |
у п р о щ ен и й |
и |
п р и б л и ж е н и й .
Е сл и п о сл ед н и е ф о р м у л и р о в а т ь в о б щ ем ви д е, б ез
у ч ета |
о со б ен н о стей |
н естаб и л ь н о стей п а р а м е т р о в |
э л е м е н |
||||||||
то в , |
о б у с л о в л ен н ы х |
р а зл и ч н ы м и |
п р и ч и н ам и , то |
м огут |
|||||||
б ы ть |
д о п у щ ен ы |
о щ у ти м ы е |
п огреш н ости , п р и в о д я щ и е |
||||||||
•к п о н и ж е н и ю то ч н о сти р асч ето в . |
|
|
|
|
|||||||
В а ж н о е |
зн а ч е н и е |
п р и |
этом |
и м еет у ч ет |
в л и я н и я |
в ы б |
|||||
р ан н о го |
р а б о ч е го |
р е ж и м а |
н а |
п о стоян н ом |
то ке |
н а |
п оле |
||||
д о п у с к а |
с о о тв етств у ю щ его |
п а р а м е т р а . |
|
|
|
||||||
П р и м е н е н и е м ето д о в тео р и и |
в ер о я тн о стей п р и |
о п р е д е |
|||||||||
л е н и и зо н ы |
р а з б р о с а |
п а р а м е т р а п о з в о л я е т |
и скл ю ч и ть и з |
||||||||
б ы то чн о сть, |
сво й ствен н у ю |
м ето д ам , |
о сн о ван н ы м |
н а у ч е |
те н а и б о л е е н е б л а го п р и я т н ы х у сл о ви й р аб о ты и зд е л и я
(т а к н а з ы в а е м ы е |
м ето ды |
« м а к с и м у м а — м и н и м у м а » ). |
||||
Е стеств ен н о , |
п ри |
это м |
в в о д и тся |
н еко то р ы й э л е м е н т ' р и с |
||
к а , |
т а к к а к в |
к а ч е с т в е |
и сходн ой |
п р и 'р асч ете п р и н и м аег - |
||
ся |
в е р о я т н о с т ь н а х о ж д е н и я |
п а р а м е т р а в н еко то р ы х н о р |
м и р у ем ы х п р е д е л а х . П р и м е р н а я п о с л е д о в а т е л ь н о с т ь к а
ч ествен н о го а н а л и з а и ч и сл ен н о го |
р а с ч е та д о п у ск о в |
п а р а |
||
м ет р о в т р а н зи с т о р н ы х |
у си л и тел ей |
с п р и в л е ч ен и е м |
м ет о |
|
д о в т е о р и и ве р о я т н о ст е й п р е д с т а в л е н а на |
рис. 6-1. |
|
||
Р а с с м а т р и в а е м ы й - |
п р о ц е с с, в к л ю ч а е т |
в себ я |
тр и |
э т а п а :
1) р а с ч е т п а р а м е т р о в у с и л и т е л я по н о м и н а л а м ;
2) о п р е д ел е н и е п о л я |
д о п у ск а |
и с с л е д у е м о го п а р а |
||||
м ет р а ; |
|
|
|
|
|
|
3) р а с ч е т в е р о я т н о ст н ы х п о к а з а т е л е й и о ц ен к а то ч н о |
||||||
сти |
в ы п о л н ен и я п о с т а в л е н н о й з а д а ч и . |
|
|
|
||
О сн о в н ы е |
о п е р а ц и и , со п у тств у ю щ и е |
к а ж д о м у |
из э т а |
|||
пов, |
б о л е е п о д р о б н о р а с с м а т р и в а ю т с я |
в д а л ь н е й ш е м . |
||||
Д л я п о л у ч е н и я о б щ и х р еш ен и й н ео б х о д и м о : |
|
|||||
п р о и зв ес ти к л а с с и ф и к а ц и ю т р а н зи с то р н ы х у с и л и те л ей |
||||||
п о |
с п о со б ам |
.р еал и зац и и |
за д а н н о й |
с та б и л ьн о с ти |
п а р а |
м ет р о в и х а р а к т е р и с т и к ;
о ц ен и вать стаб и л ьн о сть 'п а р а м е тр о в по н а и б о л е е о б щ им п о к а за те л я м , х а р а к те р и зу ю щ и м п о в е д е н и е у с и л и
тел я |
при |
к о л е б ан и я х т е м п е р ат у р ы |
о к р у ж а ю щ е й |
ср е д ы , |
|||||
и зм ен ен и ях |
вели чи н |
.питаю щ их то к о в и н а п р я ж е н и й , н а |
|||||||
личии |
п рои зводствен н ого р а зб р о с а |
п а р а м е т р о в |
э л е м е н |
||||||
тов и их и зм ен ен и й всл ед стви е с та р е н и я . |
|
|
|||||||
В |
об щ ем |
сл у ч ае |
по |
сп о со бам |
р е а л и з а ц и и |
з а д а н н о й |
|||
стаб и льн ости п а р а м е тр о в с л е д у е т р а з л и ч а т ь : |
|
|
|||||||
а) |
у сгр о й ства, п а р а м е тр ы ко то р ы х |
м о гу т б ы т ь |
с т а б и |
||||||
л и зи р о ван ы |
путем |
со о тветству ю щ его |
в ы б о р а |
р а б о ч е г о |
|||||
реж-има |
и п р и м ен ен и я |
о тр и ц а тел ьн о й |
о б р а т н о й |
с в я зи . |
Рис. 6-1. Примерная последовательность расчета допусков парамет ров транзисторных усилителен.