книги / Стабилизация параметров транзисторных усилителей
..pdfВ т а к о й |
п о с т а н о в к е |
а н а л и зи р у е м ы е |
систем ы |
не им ею т |
|||||||||||||||||
эк с тр е м у м о в . |
П о э т о м у |
р еч ь |
м о ж е т |
идти |
об |
оты скан и и |
|||||||||||||||
к о м п р о м и ссн ы х |
р еш ен и й , |
с |
и звестн ы м |
п р и б л и ж ен и ем |
|||||||||||||||||
у д о в л е т в о р я ю щ и х |
с ф о р м у л и р о в а н н о м у |
р ан ее условию . |
|||||||||||||||||||
В ел и |
о б р а т и т ь с я |
к |
рис. |
3-7, |
то |
м ож н о |
видеть, что |
||||||||||||||
р е зк о е |
|
в о з р а с т а н и е д о п о л н и те л ьн ы х |
|
п отерь м ощ ности |
|||||||||||||||||
на |
с т а б и л и з а ц и ю |
р а б о ч е го |
|
р е ж и м а |
|
н а б л ю д ае тс я |
при |
||||||||||||||
в е л и ч и н а х |
|
к о э ф ф и ц и е н т а |
р еж и м н о й н естаб и льн ости |
||||||||||||||||||
5 ^ 4 -н5, |
что |
со о тв ет с тв у е т |
|
о б л ас т и |
его |
м ак си м ал ьн о й |
|||||||||||||||
э ф ф е к т и в н о с т и . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
П р и |
s > 5 |
у к а з а н н ы е |
п отери |
|
и м ею т |
н еб о льш и е |
а б с о |
||||||||||||||
л ю тн ы е |
в е л и ч и н ы |
и |
п р е т е р п е в а ю т |
н езн ач и тел ьн ы е |
и зм е |
||||||||||||||||
н ен и я |
с р о с т о м к о э ф ф и ц и е н та |
р еж и м н о й н естаб и льн о сти . |
|||||||||||||||||||
В е л и ч и н а п о те р ь у си л ен и я , о б у сл о в л ен н ы х п р и м ен е |
|||||||||||||||||||||
нием |
о т р и ц а т е л ь н о й |
|
о б р а тн о й |
|
связи |
н а п ерем ен н ом |
|||||||||||||||
■то к е, |
к а к |
э т о с л е д у е т |
из |
ф о р м у л ы |
(6 -2 8 ), в |
зн а ч и т е л ь |
|||||||||||||||
ной |
м е р е |
з а в и с и т |
от |
точн ости |
у ч ета |
стаб и л и зи р у ю щ его |
|||||||||||||||
э ф ф е к т а , д о с т и г а е м о г о |
п ри |
в ы б р ан н о м |
раб о чем |
р еж и м е. |
|||||||||||||||||
Н е л ь з я |
у п у с к а т ь |
|
из |
в и д у |
то го , |
что |
вер о я тн о сть |
н а х о |
|||||||||||||
ж д е н и я |
п а р а м е т р а |
в п р е д е л а х |
з а д а н н о г о ’ п о л я |
д о п у ска |
|||||||||||||||||
в си л ьн о й |
степ ен и |
за в и с и т |
от |
точн ости |
во сп р о и звед ен и я |
||||||||||||||||
в ы б р а н н ы х р а б о ч и х |
р е ж и м о в |
н а |
п о сто ян н о м |
и |
п ер ем ен |
||||||||||||||||
ном |
то к е, _ со о тв етств ен н о |
о п р е д ел я е м ы х |
вел и ч и н ам и |
||||||||||||||||||
A sjs |
и |
A F /F . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
О ц ен и м |
с о о тн о ш ен и я |
м е ж д у |
|
п о гр еш н о стям и |
э л е м е н |
||||||||||||||||
то в |
п р и |
в а р ь и р о в а н и и |
вел и ч и н ы |
к о эф ф и ц и ен та |
р е ж и м |
||||||||||||||||
ной |
н е с т а б и л ь н о с т и . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Д л я |
н естаб и ли зи рован н ого |
|
усилительного |
к а с к а д а |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
при |
услови и , |
|
ч то |
I X0R,ЭКЕ < |
Е , получим сле- |
|||||||||||
дую щ и е |
|
|
|
|
|
|
м еж д у |
частны м и |
погреш ностями: |
|
|
|
|
(В |
I |
" |
= |
|
|
|
|
|
И |
||
|
|
|
|
|
L a . |
|
|
|
|
|
1 |
Г Да |
|
|
|
|
|
|
P |
B [ |
a% |
- I |
|
O |
ex |
|
1 |
A^skS |
Да |
||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
||||
Ш. |
1 1 |
|
а |
|
|
||
V |
|
|
P |
^ЭКЕ |
|
|
|
г д е |
|
|
|
|
|
|
Д^ко . |
|
|
|
|
L |
— В ' |
|
|
V = B ' |
|
[ т |
] , |
^рО— |
ро |
7.0 ’ |
|
|
|
Д Я . |
, |
|
- B V |
А*зк1 |
|
|
|
~тг * |
Н, R = |
|
|
||
9В в |
|
|
|
|
^ЭКЕ |
||
|
|
|
|
|
|
|
Ц — U53
(6-57)
(6-58)
(6-59)
(6-60)
И з |
|
(6 -5 7 )^ -(6 -6 0 ) |
ви д н о, |
что |
с о о тн о ш е н и я |
|
м е ж д у |
||||||||||||
частны м и п о греш н остям и |
и е с т а б и л и зи р о в а и н о г о |
|
к а с к а д а |
||||||||||||||||
м огут |
бы ть л ю б ы м и , |
т а к |
к а к |
они о п р е д е л я ю т с я |
|
в ы б р а н |
|||||||||||||
ным |
рабочи м |
р еж и м о м |
и |
|
в е л и ч и н ам и |
о т н о с и т е л ь н ы х |
|||||||||||||
погреш ностей |
эл ем ен то в |
и |
н а п р я ж е н и й |
и с т о ч н и к о в |
п и |
||||||||||||||
тания. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д л я |
стабилизированного у си л и тел ьн о го к а с к а д а |
\ \ < |
s < |
||||||||||||||||
< Т = ^ Г ) |
ПРИ |
I «°Rb k Z < E |
из |
(6 4 3 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
д > ._ |
Е |
\ |
à s Y ' |
|
|
|
|
|
(6-61) |
||||||
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
s |
J |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
l e |
ДЕ |
Г |
|
|
; |
|
|
|
|
|
(6 62) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Е |
|
а . Г |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
[ т |
|
\ |
’ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. h |
|
|
|
|
Г As "1_ | |
|
|
|
|
|
(6-63) |
||||
|
|
|
|
|
|
' W |
|
L“Г J |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
гд е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г |
__ |
РГ |
|
. |
т |
__ |
|
р/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L s — |
|
s |
L о — û o 1lко > |
|
|
|
|
(6-64) |
||||||||
|
|
f |
__ Qt |
|
|
J |
|
|
|
pr |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
L E = B E ~W \ l r = - B r - r - |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9KÏ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И з |
|
(6 -61) — (6 -6 4 ) |
в и д н о , |
что |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
при |
|
|
у м е н ь ш е н и и |
|
в е л и ч и н ы |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
к о э ф ф и ц и е н та р е ж и м н о й н е с т а |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
б и л ьн о сти |
п р о и с х о д и т |
н и в е л и |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
р о в а н и е о т д е л ь н ы х в и д о в ч а с т |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ны х п о гр е ш н о с т е й (р и с . 6 -4 ), |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
что |
п р и д а е т с т а б и л и з и р о в а н н о |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
м у у с и л и те л ю с в о й с т в а с а м о н а |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
с т р а и в а ю щ е й с я с и с те м ы ав т о - |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
м ати ч ео к о го |
|
р е г у л и р о в а н и я |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
[Л . |
28]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У ч и т ы в а я , |
что п р и |
н а и б о л е е |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ч асто |
в с т р е ч а е м ы х н а |
п р а к т и к е |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
зн а ч е н и я х s = 2-4-4 п р о и с х о д и т |
||||||||||||
Рис. 6-4. Иллюстрация за |
о щ у т и м а я |
н и в е л и р о в к а |
ч ас т -' |
||||||||||||||||
висимости |
величии |
погреш |
ны х |
п о гр еш н о стей |
(эт о |
п о д |
|||||||||||||
ностей |
элементов |
транзи |
т в е р ж д а е т с я т а к ж е |
|
р е з у л ь т а |
||||||||||||||
сторною |
усилителя |
от |
|
||||||||||||||||
там и |
|
р а с ч е то в , |
п р и в е д е н н ы х |
||||||||||||||||
коэффициента режимной не |
|
||||||||||||||||||
стабильности. |
|
|
|
|
В гл. |
10 д л я |
'к о н к р етн ы х |
т и п о в |
у с т р о й с т в ), р е ш е н и е з а д а ч и |
си н теза |
у си л и тел я |
с |
з а д а н |
|||||||||
ной с т а б и л ь н о с т ь ю н а и б о л е е |
ц ел есо о б р азн о |
и скать, исхо |
|||||||||||
д я из |
у с л о в и я |
р а в е н с т в а |
ч астн ы х |
п о гр еш н о стей , т. е. |
|||||||||
|
|
|
|
L s = L o = L e = 'L r . |
|
|
|
|
(6-65) |
||||
З а в и с и м о с т и м е ж д у од н о ти п н ы м и |
п огреш н остям и при |
||||||||||||
в а р ь и р о в а н и и |
вел и ч и н ы |
ко эф ф и ц и ен та |
р еж и м н о й |
н е с та |
|||||||||
б и л ьн о сти |
м о гу т |
б ы ть |
н ай д ен ы из |
(6-60) |
и |
(6 -64), |
|||||||
о тк у д а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
— |
|
Л |
|
|
|
|
(в '66» |
|
|
|
Lo |
|
|
= |
s (1 — а). |
|
|
(6-67) |
|||
|
|
|
Lро |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И з |
(6 -6 6 ) |
и |
(6 -67) |
сл ед у ет, |
|
что |
|
при |
стаб и л и зац и и |
||||
р а б о ч е го |
р е ж и м а |
о д н о в р ем ен н о |
с |
н и вел и р о вко й величин |
|||||||||
ч астн ы х |
п о гр е ш н о с те й |
п р о и сх о д и т |
т а к ж е |
ум ен ьш ен и е |
их а б с о л ю т н ы х зн ач ен и й .
С о г л а с н о (6 -6 ) м о ж н о со с та в и ть сл ед у ю щ и е р а в е н
ств а: |
|
|
|
Ах, |
Aa h |
1 |
|
х х |
«и |
fi»i |
’ |
|
|
||
АД/2 |
Aah |
1 |
|
' |
«л |
Bb2VTi |
(6-68) |
Дхп _ |
Aah |
i |
|
*п |
«л |
Bin |
|
|
|
|
|
В о б о б щ ен н о й ф о р м е ф о р м у л а |
(6-68) д л я лю б ого из |
п а р а м е т р о в э л е м е н т о в т р а н зи с т о р н о го у с и л и те л я м о ж ет б ы ть з а п и с а н а в в и д е
|
AjCi__Aah |
1 |
|
|
(6-69) |
||
|
*t |
~ ~ Щ Г |
Вы Vn 9 |
|
|
||
|
|
|
|
||||
В ф о р м у л е |
(6 -69) |
в ел и ч и н а Aah/âh з а д а е т с я |
тех н и ч е |
||||
ски м и у с л о в и я м и или |
р а с сч и ты в а е тс я |
при |
|
за д а н н о м |
|||
к о э ф ф и ц и е н те |
р е ж и м н о й |
н естаб и л ьн о сти |
s, |
а |
зн ач ен и я |
||
к о э ф ф и ц и е н то в |
в л и я н и я |
Вы |
н а х о д я тс я |
при |
н о м и н ал ь |
||
ном зн а ч е н и и |
и ссл ед у ем о го |
п а р а м е т р а у си л и тел я . |
В еличина |
'П огреш ности, |
д о п у с к а е м о й |
п р и р е а л и з а ц и и |
||||||||||||||||
О О С |
|
на |
перем ен н ом |
то ке, |
|
м о ж е т |
б ы т ь |
о п р е д е л е н а |
на |
||||||||||
основе (6 -2 8 ), о тк у д а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
Р |
|
|
2Д(Xqtр |
|
2Длд011 |
|
|
|
|
|
(6-70) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
где 0Д ас.р |
и 0Д адоп — д о п у с ти м ы е |
о т к л о н е н и я |
о т г р а н и ц |
||||||||||||||||
п оля |
д о п у ска |
и ссл ед у ем о го |
п а р а м е т р а |
у с и л и т е л я . |
|
|
|||||||||||||
П огр еш н о сти |
э л е м е н т о в |
ц еп ей о б р а т н о й |
с в я зи т а к ж е |
||||||||||||||||
м огут |
|
бы ть |
о п р ед ел ен ы |
с |
и с п о л ь зо в а н и е м |
|
ф о р м у л ы |
||||||||||||
(6 -6 9 ). |
Е сли |
с т а б и л и з а ц и я |
р а б о ч и х |
р е ж и м о в |
н а |
|
п о |
||||||||||||
стоянном |
и п ер ем ен н о м |
т о к е |
о с у щ е с т в л я е т с я |
с |
п о м о щ ь ю |
||||||||||||||
общ и х |
эл ем ен то в , то |
с л е д у е т |
о р и е н т и р о в а т ь с я |
н а |
м а к |
||||||||||||||
си м ал ьн о е |
зн ач ен и е |
п б гр еш н о сти с о о т в е т с т в у ю щ е го |
э л е |
||||||||||||||||
м ен та, |
п о л у чен н о е п ри |
|
р а с ч е те |
к а ж д о г о |
и з |
р е ж и м о в . |
|
||||||||||||
И з |
|
п р о вед ен н о го |
а н а л и з а |
сл ед у е т: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
1. |
В ер о ятн о стн у ю |
о ц ен к у |
п о гр е ш н о с те й |
д о п у с к о в п а |
|||||||||||||||
р а м е тр о в |
тр а н зи с то р н ы х |
|
у с и л и те л ей |
.ц е л е с о о б р а зн о |
|||||||||||||||
п р о и зво д и ть |
м ето до м |
к о св ен н о го а н а л и з а |
с и с п о л ь з о в а |
||||||||||||||||
нием |
|
н аи б о л ее |
о б щ и х |
|
п о к а з а т е л е й |
их |
с т а б и л ь н о с т и |
и |
|||||||||||
п оследую щ и м |
п ер ех о д о м ч ер е з |
р я д |
у п р о щ а ю щ и х |
з а в и |
|||||||||||||||
сим остей |
к |
и ссл ед у ем о м у |
|
п а р а м е т р у . |
Э то |
п о з в о л я е т |
|||||||||||||
реш и ть з а д а ч у |
оц ен ки |
н е с та б и л ь н о ст и |
с о о т в е т с т в у ю щ е |
го п а р а м е т р а т р а н зи с то р н о го у с и л и те л я , о п е р и р у я с р а в
н и тельн о |
п росты м и |
со о тн о ш ен и ям и . К р о м е т о го , |
п р и |
|||||
этом |
не |
в ы зы в ае т |
за тр у д н е н и й |
у ч ет |
в л и я н и я |
н а |
п о л е |
|
д о п у ск а |
р аб о ч его р е ж и м а н а п о с т о я н н о м |
т о к е |
и |
О О С |
||||
н а п ерем ен н ом токе. |
|
|
|
|
|
|
||
2. |
С т а б и л и за ц и я |
р аб о ч его |
р е ж и м а |
н а |
п о с т о я н н о м |
то ке п р и во д и т к су ж ен и ю зо н ы р а з б р о с а п а р а м е т р о в
тр ан зи сто р н о го у с и л и те л я , у м ен ь ш ен и ю |
а б с о л ю т н ы х з н а |
|||||||||
чений |
и |
н и вел и р о вке |
ч астн ы х |
п о гр е ш н о с те й , |
о б у с л о в |
|||||
лен н ы х |
н естаб и л ьн о стью |
п р и м ен я е м ы х |
э л е м е н т о в . |
Б л а |
||||||
го д а р я |
это м у ста б и л и зи р о в а н н ы й |
у с и л и т е л ь |
п р и о б р е |
|||||||
т а е т |
сво й ства с а м о н а с т р а и в а ю щ е й с я |
с и с те м ы |
а в т о м а т и |
|||||||
ческого |
р егу л и р о в ан и я . |
|
|
|
|
|
|
|
||
С и н тез |
у си л и тел я |
с |
з а д а н н о й с т а б и л ь н о с т ь ю |
ц е л е |
||||||
с о о б р азн о |
о с у щ е ств л я ть |
и сх о д я |
из |
у с л о в и я |
р а в е н с т в а |
|||||
ч астн ы х |
п о гр еш н о стей . В |
это м с л у ч а е |
у с и л и т е л ь |
м о ж е т |
б ы ть р е а л и зо в а н п ри м и н и м ал ьн ы х д о п о л н и т е л ь н ы х з а т р а т а х м о щ н о сти и сточн и ков п и та н и я и м и н и м а л ь н ы х п о те р я х у си л ен и я .
Гл а в а сед ьм ая,
ИС Х О Д Н Ы Е Д А Н Н Ы Е
Д Л Я П Р О Е К Т И Р О В А Н И Я Т Р А Н З И С Т О Р Н Ы Х
У С И Л И Т Е Л Е Й С З А Д А Н Н О Й С Т А Б И Л Ь Н О С Т Ь Ю
7-1. ОБОБЩ ЕННЫЙ ПОДХОД К ЗАДАЧАМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
И зв е с т н о |
б о л ь ш о е |
ч и сл о |
р азн о ви д н о стей уси ли тельн ы х |
|||||||||||||||
у с тр о й с тв , ч то |
о б у с л о в л ен о |
не |
то л ьк о |
р азн о о б р ази ем |
||||||||||||||
о б л а с т е й |
п р и м е н е н и я , |
но |
и |
сп о со б ам и и сп о л ьзо ван и я |
их |
|||||||||||||
[Л . |
3 — 6, |
8, |
9, |
22, |
24, |
30, |
38, 41, |
44 — 46, |
51 — 53, |
6 4 - 7 0 , |
||||||||
73, |
83, 8 8 — 90, |
9 2 — 95, |
98, |
109, |
113]. В то |
ж е |
вр ем я, |
к ак |
||||||||||
с л е д у е т |
и з |
в ы ш е и зл о ж ен н о го , |
м етоды |
стаб и л и зац и и |
||||||||||||||
р а б о ч е го |
р е ж и м а |
|
и |
п а р а м е т р о в |
тр ан зи сто р н ы х |
уси л и |
||||||||||||
тел ей |
х а р а к т е р и з у ю т с я |
о б щ н о стью |
п о д х о д а . |
Э то о б л ег |
||||||||||||||
ч а е т |
р а с с м о т р е н и е |
п р а к ти ч е с к и х |
схем , |
т а к |
к а к п о зво |
|||||||||||||
л я е т с у щ е ст в е н н о |
с о к р а т и т ь |
чи сло |
а н а л и зи р у е м ы х в а р и |
|||||||||||||||
ан то в . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П р и |
э то м , |
о д н а к о , |
н е л ь зя |
|
у п у с к а ть |
и з |
виду, |
что |
|||||||||
вы б о р |
то го |
и ли |
и н ого |
м ето д а |
|
ста б и л и зац и и |
в зн а ч и |
|||||||||||
те л ь н о й |
м ер е |
о п р е д е л я е т с я |
схем ой вк лю чен и я |
входн ой |
||||||||||||||
и |
в ы х о д н о й |
ц еп ей |
к а с к а д а , |
способом |
о су щ ествл ен и я |
с в я зи м е ж д у ' к а с к а д а м и и р яд о м д р у ги х ф ак то р о в , к а к -то :
1) т р е б о в а н и я м и к к а ч ес тв е н н ы м п о к а за т е л я м у си
л и т е л я |
(н е р а в н о м е р н о с т и ч асто тн о й и ф азо в о й х а р а к т е |
р и сти к , |
в е л и ч и н е к о эф ф и ц и е н та н ели н ей н ы х и скаж ен и й , |
д о п у с ти м ы м зн а ч е н и я м д р е й ф а н у л я , у р о вн ям со б ст в ен н ы х ш у м о в и т. п .);
2 ) з а д а н н о й с т а б и л ь н ^ т ь ю п а р а м е т р о в в у сл о ви ях м ас с о в о го п р о и зв о д с т в а и при н ал и ч и и д е ст аб и л и зи р у ю щ и х ф а к т о р о в , а т а к ж е тр е б о в а н и я м и к в за и м о за м е н я е
м ости |
у з л о в |
и |
б л о к о в а п п а р а т у р ы ; |
|
|
||||
3) т р е б о в а н и я м и к э к с п л у ат а ц и о н н ы м п о к а за т е л я м |
|||||||||
у с и л и т е л я |
(г а б а р и т а м , |
н ад еж н о сти , |
д олговечн ости |
||||||
и т. п .) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П р и |
с о зд а н и и |
в ы со к о к ач еств ен н ы х |
у си л и тел ьн ы х |
||||||
у с тр о й с тв , к о г д а |
п р и х о д и тс я о д н о вр ем ен н о |
обесп ечи ть |
|||||||
в ы п о л н ен и е |
'б о л ьш о го ч и сл а |
тр еб о ван и й , |
обы чно п р и х о |
||||||
д и т с я |
и с к а т ь |
к о м п р о м и ссн ы е р еш ен и я . |
|
|
|||||
Т а к , |
н а п р и м е р , |
в у си л и тел я х , к ко то р ы м |
п р е д ъ я в л я |
||||||
ю тся |
ж е с т к и е |
т р е б о в а н и я |
по |
стаб и л ьн о сти |
п а р а м е т р о в |
б ш ироком и н тер в ал е те м п е р ат у р |
и при |
н а л и |
ч и и |
з н а ч и |
|
тельного |
п рои зводствен н ого р а зб р о с а п а р а м е |
т р о в |
т р а н |
||
зи сторов |
н а и б о л е е ц ел ес о о б р а зн о |
п р и м е н и т ь |
к о м б и н и |
||
рованную |
п о с л е д о в а т е л ь н о -п а р а л л е л ь н у ю |
О О С , |
о с у щ е |
ствляем ую |
од н оврем ен н о н а |
п о сто ян н о м и |
п е р е м е н н о м |
токе. |
|
|
|
О д н ак о |
п р и этом б у д ет |
и м еть м ес т о |
п р о и г р ы ш |
в г а б а р и т а х и з -за н еи зб еж н о го с н и ж е н и я у с и л и т е л ь н ы х
свойств к а с к а д о в |
и |
их |
к. п . д ., что |
о со б ен н о |
с у щ е с т в е н н о |
||||||||||||||||||
д л я |
м ощ ны х у си ли телей . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
В с л у ч а я х , ко гд а п р е д ъ я в л я ю т с я ж е с т к и е т р е б о в а н и я |
||||||||||||||||||||||
к |
стаб и льн ости к о эф ф и ц и ен та у си л ен и я |
по |
н а п р я ж е н и ю |
||||||||||||||||||||
и |
входного |
со п р о ти влен и я |
к а с к а д а , ц е л е с о о б р а з н о |
п р и |
|||||||||||||||||||
м енить схем у |
с п р е о б л а д а н и е м |
О О С |
п о с л е д о в а т е л ь н о г о |
||||||||||||||||||||
типа |
|
(см . |
ф о р м у л ы |
т а б л . |
3 -1 ). |
Е сл и |
ж е |
|
н е о б х о д и м о |
||||||||||||||
стаб и л и зи р о в ать |
к о эф ф и ц и ен т у с и л ен и я |
по |
|
т о к у |
и |
в ы |
|||||||||||||||||
ходное |
соп роти влен и е, то |
'б олее |
п р и е м л е м о й |
о к а з ы в а е т |
|||||||||||||||||||
ся |
схем а |
с |
п р е о б л а д а н и е м |
п а р а л л е л ь н о й |
О О С . |
|
|
|
|||||||||||||||
|
В р а с см а тр и в ае м о м |
|
с л у ч ае, |
у ч и т ы в а я , |
ч то |
п р и |
п а |
||||||||||||||||
р а л л ел ьн о й |
О О С |
по |
п о сто я н н о м у |
то к у |
р а б о ч и й |
р е ж и м |
|||||||||||||||||
и вели чи н а |
к о эф ф и ц и ен та |
р еж и м н о й |
н е с т а б и л ь н о с т и |
||||||||||||||||||||
ж естко с в я зан ы д р у г |
с |
д р у го м , |
б о л ее |
у д о б н о |
п р и м е н и т ь |
||||||||||||||||||
п о сл ед о вательн у ю |
О О С |
|
н а |
п о сто ян н о м |
т о к е |
и |
п а р а л |
||||||||||||||||
л ельн у ю |
О О С |
на п ер ем ен н о м токе. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
В ы со к ая с та б и л ьн о с ть п а р а м е т р о в |
|
т р а н з и с т о р н ы х |
||||||||||||||||||||
уси ли телей |
б ез |
о щ у ти м о го |
у х у д ш е н и я |
|
у с и л и т е л ь н ы х |
||||||||||||||||||
свойств |
к а с к а д о в |
м о ж е т |
бы ть |
д о с ти гн у та |
.п ри |
о с у щ е |
|||||||||||||||||
ствлении |
стаб и л и зац и и |
|
р аб о ч ей |
точ ки л ю б ы м |
и з |
м е т о |
|||||||||||||||||
дов, |
оп и сан н ы х |
в гл . 4 и |
5. |
О д н а к о |
п р и |
|
э т о м |
о д н о |
|||||||||||||||
врем ен н о |
с |
п овы ш ен и ем |
|
тр е б о в а н и й |
к с т а б и л ь н о с т и |
||||||||||||||||||
рабочей |
точки в о зр а с т а ю т |
п о тер и |
м о щ н о сти |
в ц е п я х |
с т а |
||||||||||||||||||
би ли зац и и . |
К а к с л е д у е т |
из |
к р и в ы х рис. |
3-7, |
э т о о с о б е н |
||||||||||||||||||
но ощ утим о при |
в ел и ч и н ах |
к о э ф ф и ц и е н та |
р е ж и м н о й н е |
||||||||||||||||||||
стаб и л ьн о сти |
s ^ |
‘2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
С та б и л и за ц и я п а р а м е т р о в у с и л и те л ей п у те м и с п о л ь |
||||||||||||||||||||||
зо ван и я о тр и ц ател ьн о й |
|
о б р атн о й |
с в я зи |
н а п е р е м е н н о м |
|||||||||||||||||||
токе |
п р а к ти ч е с к и |
не |
|
в л и я е т |
н а в е л и ч и н у |
м о щ н о ст и , |
|||||||||||||||||
п о тр еб л яем о й |
от |
и сточ н и ка |
п и тан и я , |
но |
о б ы ч н о |
п р и в о |
|||||||||||||||||
д и т |
к |
ощ ути м ы м |
п о тер ям |
у си л ен и я . |
К а к |
п р а в и л о , |
д е й |
||||||||||||||||
ствие |
у п о м ян у то й |
О О С |
о к а з ы в а е т с я |
м а л о э ф ф е к т и в н ы м , |
|||||||||||||||||||
если |
о д н о вр ем ен н о |
не |
|
п р и н и м аю тся |
м ер ы |
д л я .с т а б и л и |
|||||||||||||||||
зац и и |
р аб о ч ей точки . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
П о это м у |
н аи б о л ее |
вы год н ы м и |
по |
всем |
|
п о к а з а т е л я м |
|||||||||||||||
о к а зы в а ю т с я |
у стр о й ств а, |
в |
ко то р ы х |
т р е б у е м а я |
с т а б и л ь - |
ыость |
п а р а м е т р о в |
|
о б е сп е ч и в а е тс я |
путем |
согл асо ван н о го |
||||||||||||||||
в ы б о р а р а б о ч и х |
р е ж и м о в |
на |
постоян н ом и |
перем енном |
|||||||||||||||||
токе. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И з а н а л и з а , |
п р о в е д е н н о го |
|
в |
гл . |
3 — 5, |
следует, что |
|||||||||||||||
с п о м о щ ью |
с р а в н и т е л ь н о |
о гр ан и ч ен н о го |
ч и сла |
схем ны х |
|||||||||||||||||
э л е м е н т о в |
и п о с тр о ен и й |
м о ж н о |
р еш и ть |
за д а ч и |
стаб и л и |
||||||||||||||||
за ц и и |
п а р а м е т р о в |
т р а н зи с т о р н ы х |
у си ли телей |
п р ак ти |
|||||||||||||||||
чески |
л ю б о й |
с л о ж н о с ти |
и н а зн а ч е н и я . |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Д а н н о е о б с т о я т е л ь с т в о |
с о зд а е т |
|
б л аго п р и ятн ы е |
п р ед |
|||||||||||||||||
п о сы л ки |
д л я ф о р м а л и з а ц и и |
п р о ц есса |
п р о екти р о ван и я |
||||||||||||||||||
у стр о й ств |
р а с с м а т р и в а е м о г о |
ти п а |
путем |
со зд ан и я |
о гр а |
||||||||||||||||
н и ч ен н о го |
н а б о р а |
|
а л го р и тм о в , |
|
х о тя |
коли чество |
в о зм о ж |
||||||||||||||
ны х |
р е ш е н и й м о ж е т |
б ы ть |
в есьм а |
зн ач и тел ьн ы м |
и |
опти |
|||||||||||||||
м ал ьн ы й |
в а р и а н т |
д о л ж е н |
о п р е д ел я т ь с я |
в |
соответствии |
||||||||||||||||
с к о н к р е т н ы м и |
т р е б о в а н и я м и |
к у си л и тел ю |
и |
услови ям и |
|||||||||||||||||
его р а б о ты . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
П р и р а з р а б о т к е та к о го р о д а ал го р и тм о в д о л ж н ы |
|||||||||||||||||||||
у ч и т ы в а т ь с я : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
т р е б о в а н и я |
к |
|
о т д а в а е м о й |
|
м ощ н ости , |
|
часто тн о м у |
||||||||||||||
д и а п а з о н у |
и д о п у с ти м ы м |
и с к а ж е н и я м |
си гн ало в; |
|
|||||||||||||||||
в о з м о ж н о с т ь п о стр о ен и я |
у си л и тел ьн ы х |
|
к а с к а д о в и |
||||||||||||||||||
у с и л и т е л е й |
в |
ц ел о м |
п о о д н о так ти о й |
или |
д ву х так тн о й |
||||||||||||||||
сх е м а м ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
сп о со б ы у с т а н о в л е н и я |
за д а н н о го |
р аб о ч его |
р е ж и м а — |
||||||||||||||||||
а в т о н о м н ы й |
д л я |
|
к а ж д о г о |
|
из |
|
к а с к а д о в |
в |
отдельн ости |
||||||||||||
(при |
|
н а л и ч и и |
м е ж д у |
ним и |
р а зд ел и т ел ь н ы х |
эл ем ен то в |
|||||||||||||||
п о с то я н н о м у |
т о к у ) |
и л и о сн о ван н ы й |
н а |
в за и м н о й |
з а в и |
||||||||||||||||
си м ости |
ц еп ей |
см ещ ен и я |
р а зл и ч н ы х |
к а с к а д о в |
(при |
||||||||||||||||
г а л ь в а н и ч е с к о й с в я з и м е ж д у н и м и ); |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
п о т р е б н о с т ь |
в |
|
в ы б о р о ч н о й |
|
с та б и л и зац и и |
отдельн ы х |
|||||||||||||||
или |
о д н о в р е м е н н о |
н е с к о л ьк и х |
|
п а р а м е т р о в |
у си л и тел я; |
||||||||||||||||
ж е л а т е л ь н о с т ь |
|
п р и м ен ен и я |
|
в |
к а ж д о м |
|
кон кретн ом |
||||||||||||||
с л у ч а е н а и б о л е е |
ц е л е с о о б р а зн ы х |
м ето д о в |
ком п ен сац и и |
||||||||||||||||||
н е с т а б и л ь н о с т е й |
(за |
счет |
п р и м ен ен и я |
О О С |
н а п о сто я н |
||||||||||||||||
ном |
и п е р е м е н н о м |
то к е, |
и с п о л ь зо в а н и я |
свойств |
б а л а н с |
||||||||||||||||
н ы х |
сх ем |
м о сто в о го |
ти п а |
|
или |
п р и м ен ен и я |
эл ем ен то в, |
с о п р о ти в л е н и е ко то р ы х и зм ен я е т ся оп р ед ел ен н ы м о б р а
зо м п ри |
к о л е б а н и я х и н тен си вн о сти д естаб и л и зи р у ю щ и х |
||
ф а к т о р о в ) . |
|
|
|
В ы б о р |
п р е д п о ч т и те л ь н о го сп о со ба |
стаб и л и зац и и |
п а |
р а м е т р о в |
т р а н зи с т о р н о г о у си л и тел я |
в зави си м о сти |
от |
п р е д ъ я в л я е м ы х к н ем у тр е б о в а н и й м о ж е т б ы ть сд ел ан
с п о м о щ ь ю |
т а б л . 7-1, |
где з н а к |
« + » о зн а ч а е т, |
что |
д а н |
ный сп о со б |
п о з в о л я е т |
о с л а б и т ь |
о п р ед ел ен н ы й |
ви д |
ие- |
Стабилизируемые пара |
Каскады со |
|||
метры и характеристики |
стабилизацией |
|||
|
|
|
рабочей точки |
|
|
|
|
(р/т) |
|
Коэффициент |
усиле |
X |
||
ния по напряжению |
|
|||
К о |
|
|
|
|
То же по току K j |
X |
|||
Входное |
сопротивле |
X |
||
ние Ztx |
|
|
|
|
Выходное сопротивле |
X |
|||
ние ZDÎIÏ |
|
|
||
•Частотная |
характе |
L |
||
ристика вида |
К и = |
|
||
~ 9 (f) |
|
|
|
|
■Фазовая |
характери |
X |
||
стика |
|
|
||
|
|
|
||
Амплитудная |
харак |
X |
||
теристика |
^вых= |
|||
|
Вид стабилизации |
|
------ |
/ |
Каскады с ООС на переменном |
Каскады со стабилизацией р/т и |
токе |
ООС на переменном токе |
парал
лельной
—
X
—
X
—
последо комбини вательной рованной
X X
—X
X X
— X
X X
парал |
последо |
комбини |
лельной |
вательной |
рованной |
X |
+ |
+ |
+ |
X ' |
+ |
X |
+ |
+ |
+ |
X |
+ |
|
* |
|
X |
+ |
+ |
Мостовые схемы
на посто |
на пере |
янном |
менном |
токе |
токе |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
" |
|
X |
X |
X |
■+ |
+ |
+ |
— |
— |
—* |
X |
X |
X |
+ |
+ |
— |
— |
|
|
|
|
|
|
|
Вид стабилизации |
|
|
|
||
Стабилизируемые пара |
Каскады со |
Каскады с ООС на переменном |
Каскады со стабилизацией р/т |
Мостовые схемы |
||||||||
|
|
токе |
|
и ООС на переменном токе |
|
|
||||||
метры и характеристики |
стабилизацией |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
рабочей точки |
парал |
последо |
комбини |
парал |
последо |
комбини |
на посто |
на пере |
||
|
|
|
(Р/т) |
янном |
менном |
|||||||
|
|
|
|
лельной |
вательной |
рованной |
лельной |
вательной |
рованной |
токе |
токе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Коэффициент |
нели |
|
|
J . |
|
± |
|
+ |
+ |
+ |
— |
— |
нейных искажений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Уровень собственных |
|
± |
-L |
|
|
|
+ |
+ |
+ |
— |
— |
|
шумов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дрейф нуля |
|
. |
-L |
— |
|
— |
— |
— |
— |
± |
+ |
— |
Устойчивость к само |
|
|
— |
|
— |
— |
— |
— |
— |
— |
« |
|
|
± |
|
+ |
|||||||||
возбуждению |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примеры схем, реали |
|
Рис. 3-4, |
Рис. 4-2, |
Рис. 4-1, |
Р и с .4-3, |
Рис. 9-1, |
Рис. 9-2, |
Рис. 9-3, |
Рис. |
Рис. 5-17 |
||
зующих соответст |
3-5, 3-6, |
4-4, 4-5, |
4-4, 4-5, |
4-4, 4-5, |
4-4, 4-5, |
4-4, 4-5, |
4-4, 4-5, |
5-16 |
|
|||
вующий способ ста |
5-7, 5-8, |
4-6 |
|
4-6 |
4-6 |
4-6 |
4-6 |
4-6 |
|
|
||
билизации |
|
5-10, 5-11, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5-12, 5-15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стабилиза ция |
дости |
|
Увеличения |
Ухудшения |
усилительных |
Увеличения потребления от |
Увеличе |
Увеличе |
||||
гается за 'счет |
потребления |
свойств каскадов |
|
источника питания и ухуд |
ния объ |
ния объ |
||||||
|
|
|
энергии от |
|
|
|
|
шения |
усилительных |
ема обо |
ема обо |
|
|
|
|
источника |
|
|
|
|
свойств |
каскадов |
|
рудования |
рудова |
■> |
|
|
питания |
|
|
|
|
|
|
|
и расхода |
ния |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
питания |
1 |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
стабильности, |
зн а к |
«JL» о к а з ы в а е т |
ч а с т и ч н о е |
в л и я н и е |
|||||||||||||||||
на |
н естаби льн ость и |
зн а к |
« — » |
ие |
в л и я е т н а |
с т а б и л ь |
|||||||||||||||
ность п ар ам етр о в |
и х а р а к те р и с ти к . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
7-2. АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ И ВЫ БОР СХЕМЫ |
||||||||||||||||||||
|
УСИЛИТЕЛЯ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
П ри |
п роекти рован и и |
|
у си л и тел ей |
|
в |
|
к а ч е с т в е |
и сх о д н ы х |
|||||||||||||
дан н ы х ч ащ е |
всего |
за д а ю т с я |
э. |
д . |
с. |
Е г |
и |
в н у т р е н н е е |
|||||||||||||
сопротивление |
Zr |
ге н е р ат о р а с и г н а л а ; |
н а п р я ж е н и е |
в х о д |
|||||||||||||||||
ного си гн ала |
С/вх |
или |
его |
м о щ н о сть |
Р Пх', |
с о п р о т и в л е н и е |
|||||||||||||||
н агрузки |
Z„ |
и |
вели чи н а |
м о щ н о сти |
|
с и г н а л а |
в |
пей |
Р и\ |
||||||||||||
н ап р яж ен и е |
и сто ч н и ка |
п и т а н и я |
п о с то я н н ы м |
|
то к о м |
Е \ |
|||||||||||||||
и н тервал |
рабочи х |
т е м п е р а т у р |
М ; |
|
д о п у с т и м ы й |
р а з б р о с |
|||||||||||||||
п ар ам етр о в |
и |
х а р а к т е р и с т и к ; |
п р о и з в о д с т в е н н ы е д о п у с к и |
||||||||||||||||||
на п а р а м е тр ы |
п р и м ен яем ы х э л ем е н то в , |
а т а к ж е |
п р е д е л ы |
||||||||||||||||||
изм енений |
н ап р я ж ен и й |
и сто ч н и ко в |
п и т а н и я . |
|
|
|
|
||||||||||||||
П р и п р о ек ти р о в ан и и н ео б х о д и м о :/ |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
вы б р ать |
типы |
тр а н зи с то р о в , |
|
у д о в л е т в о р я ю щ и х |
з а |
||||||||||||||||
дан н ы м тр е б о в а н и я м |
|
п о в е л и ч и н е |
м о щ н о сти , |
о т д а в а е м о й |
|||||||||||||||||
в н агр у зк у , |
р аб очи м |
|
д и а п а з о н а м |
ч а с т о т |
и |
т е м п е р а т у р , |
|||||||||||||||
коэф ф и ц и ен ту |
у си л ен и я |
и т. .п.; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
оп р ед ел и ть |
схем ы |
вк л ю ч ен и я |
т р а н з и с т о р о в |
в к а с к а |
|||||||||||||||||
д а х и стр у кту р у |
у си л и тел я |
в ц ел о м ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
вы б р ать |
р аб о ч и е |
р е ж и м ы |
н а |
п о с то я н н о м |
и |
п е р е м е н |
|||||||||||||||
ном |
токе; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п рои звести |
вы б ор |
м ето д о в с т а б и л и за ц и и |
п а р а м е т р о в |
||||||||||||||||||
и вы п олн и ть |
р асч ет |
|
эл ем е н то в |
ц еп ей , |
о б е с п е ч и в а ю щ и х |
||||||||||||||||
р еал и зац и ю |
за д ан н о й |
стаб и л ьн о сти ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
вы п олн и ть |
|
р асч ет |
|
п а р а м е т р о в |
|
ц еп ей , |
о б е с п е ч и в а ю |
||||||||||||||
щ и х д о сти ж ен и е |
тр еб у ем ы х |
э л е к т р и ч е с к и х |
х а р а к т е р и |
||||||||||||||||||
стик; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п рои звести |
поверочн ы й |
р а с ч е т |
д о п у с к о в |
п а р а м е т р о в |
|||||||||||||||||
и х а р а к те р и с ти к д л я |
о п р е д ел е н и я |
степ ен и |
и х с о о т в е т с т |
||||||||||||||||||
вия |
за д ан н ы м |
тр е б о в а н и я м . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Р ассм о тр и м |
к а ж д о е |
из |
у п о м я н у ты х |
п о л о ж е н и й |
б о л е е |
|||||||||||||||
подробно . |
К а к |
бы ло |
п о к а з а н о |
р а н е е , |
д и а п а з о н |
т е м п е |
|||||||||||||||
р ату р , в |
котором |
о б есп еч и в ается |
|
р а б о т а т р а н з и с т о р о в , |
|||||||||||||||||
я в л я е т с я огран и чен н ы м . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
П о это м у |
при |
реш ении |
в о п р о са |
о п р и м е н и м о с ти |
в ы |
б р ан н о го ти п а т р а н зи с т о р а д л я р а б о т ы в з а д а н н ы х
у сл о в и я х |
н еоб ходи м о п р о и зв ес ти р а с ч е т м о щ н о ст и , р а с |
сеи ваем о й |
в его п е р е х о д а х , и о п р е д е л и т ь т е м п е р а т у р у |
п ер ех о д о в п ри м ак си м а л ь н о й т е м п е р а т у р е о к р у ж а ю щ е й ср еды (та к о й р а с ч е т о б я за т е л е н д л я т р а н з и с т о р о в ,