Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги / Элементы расчета полупроводниковых усилителей

..pdf

Скачиваний:

Добавлен:

20.11.2023

Размер:

4.47 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 127 8 9 10 11 12 > Следующая >>>

- ЛV**ix

Rgx *=

Для области средних частот, где не сказывается wntmnm кон денсаторов, находим входное сопротивление усилителя

н коэффициент усиления по ш ш р в ж е ш ш

	и°	Ufa	~
					<	* " *	»	* >	>
	R*Rn
гда * к м ш *+»
Если	Rf	и Rg соизмеримы,				то
	V	R&	___fiR/Ut
	V	Rg+Rr	Rgx * Rr n«s
Это выражение подучим,				пользуясь эквивалентной схемой(рао.34,б)
и учитывая соотношения
		p f _		р	Rg		» V
		сг		V	Rr +Rg		» V
					Rr +Rg
Влияние величина			Rr	на значение			К*
лцим примером.
Пример. Rr = 5 кОм;				Rs = 5,4 кОм;				Rgjt = I кОм;
	RK = 3,9 кОм, RM				= I кОм;			/Э = 50.
	кг		s	m	s		7
			*	5 Ш + 1 ~			7 *
	*ао~ А Rgx ~			40			при		R r^ R fg -
Если	отсутствует		Г* , то возникающая 00С по току увеличивает
входное	сопротивление транзистора до значений

(есаи * * * № )

я уменьшает коэффициент усиления

В частном случае, когда RK = R3 ъ f i » f	~ 1 , као-
кад (рис.35,а) называется фазоинверсным [15],	так как выходные

напряжения Vgb/X и 0£ых равны по величине и противофазны (рис.35,б).

В облаоти низких частот коэффициент усиления определяется из выражения

со	_______ ч?____	$
		$

где

*£н,ЭК&

Cl(Rr + fig/ / ,

i ; = c 2 ( w

П ш м е р . Rr =	5 нОм; Rg = 5,4 кОм;				RB	= I кОм; ft =		50;
Rfy = I кОм;		= 3 , 9		кОм;	ft#	= I кОм;
Cl =	= 2,2	шеф;	£* = 10 мкФ.
%> = lV,85-I0"3c, Z'H		= 0,5*I0-3C, %" =				I0,8*I0“3c.
П
Полученные значения постоянных времени показывают,							что	спад
усиления в области низких частот будет определяться,							в основ-
ном, цепью RBCB ,	а значение fHsi			*	----=	350Гц.
				*ц.зкВ
Цри увеличении	до	100 мкФ все постоянные времени будут
соизмеримы, a fH уменьшится до			59 Гц.
Еоли вообще отказаться		от ^	, то		станет равным 27 Гц.

В области высоких частот коэффициент усиления определяется из выражения

к- к*

	1б.эк& * ^ 9 + (Сн+Ск)RK//RH
	% = ~щ~ ”	>	С~ Скв (А О
Раосмотрим особенности каскада			с ОСНТ [7 ,I2J (рис.33,в).
Коэффициент нестабильности		_	М'+Ю	не может прини-
		S~
мать произвольные значения,		так как R* выбирается из уоловия
обеспечения заданной рабочей		точки
а _	£к~R* (IK + Is)~Ufo		R*~RK IK
*5	Tg		Ig

Хорошая стабильность получается лишь при относительно большом значении

Пример. Бели р = М , £*= /28, RK = 3 K0M %

I= 2MA, ls* j-= 20MKAt % = 0,7В,

А . '*-3Ж 2 7 М = Я? к*

6 0,02

м (1 + 4 о ) _ iS

Лучшая стабильность будет, если f i s 40, IJ — SOMKA

. _ /2-3-2,05-0,7 5 0,05

у . * ° ( < + т ) .

{ * ш * <

= -^j-= 100к О м ;

19.

схеме рис.36,а.

Здесь

/+л;

где 4/ __ А&КК Ки*— ж ~

Входное сопротивление

4 т

Определим AJ. поль зуясь эквивалентной схемой

		£ - 5 -
	6и	Rstgx
— i-	^tx+A^KM	Rstgx
*	#*Ас	K+fi9KM)+ Rg-Rg)

Г Ъх+/ЗЪ

		RSR6x
		6к+Ркн	RS Rr R6x__________ ,
	г+ SR6x		г^6хф PK H )+ S*6.r
		6х+Ркн
К __Р?5*КН		P RKH	S6x_________ ^	fi*KH
*•	er	<;+„)	а ,/>ы +ъ ъ , ~ V	b t f / b ,
		Каскад	о гальванической связью

При вьшолнении многокаскадных усилителей на базе типовых

каскадов емкооть разделительных конденсаторов при низкой гра ничной частоте может достичь весьма больших значений, что не желательно.

Уменьшить неравномерность АЧХ при меньшем числе разделитель

ных конденсаторов можно в случае применения каскадов на двух

транзисторах с гальванической связью [1,7,16]. Типовая схема такого усилителя приведена на рис.37.

Режим работы транзисторов стабилизируется, главным образом,

за счет общей параллельной 00С по постоянному току, осуществля емой через резистор £3 . Для упрощения расчета режима сделаем

следующие допущения:		U5n at 0,7В (при использовании крем
ниевых транзисторов);
~	/3 Ьг ~ ^z		fli ~ Р г >->^
Исходя из	схемы, можно	записать;

% хз

^5ye		— 1эг № +0%7 ,
Va - £ , - t „ m
0m	* e , - i „ w	+ m
ит - в , - ix m * K s)
После преобразований находим
		^	^ ( K -HO/JI ~ f)
*	Kt+M* &	s s ( '* т £ щ г )

Приближенные значения Ufa			и K0 усилителя без учета общей
00С по напряжению,		осуществляемой через делитель из резисторов

К$ ъ #2 , могут быть определены следующим образом. При условии, что емкость конденсатора С2 достаточно велика (отсутствует об щая параллельная 00С по переменному току), входное сопротивле ние первого каскада fy & (jj Rfy/fo

Входное сопротивление	второго каскада	значительно мень
ше, так как резистор RS	по переменному току замкнут накоротко:

гИ * Р гп т У г +Ji '7^~ ’

если lfi определено в мА.

Коэффициент уоиления первого каокада

'' *(х,

Коэффициент усиления второго каскада должен определяться

с учетом выходного сопротивления первого каскада RgM ^R/^Rf

'гг

л к т *

п£2

Общий коэффициент усиления

Кег

При замыкании цёпи общей 00С по						напряжению через резистор R6
и выполнении условия R6» R»						коэффициент усиления уменьша
ется до	значения
			1+KjAir			иг
	/гг			■V RZ+ R6
где		- коэффициент		отрицательной обратной			связи.
R2+ R6
Входное сопротивление усилителя из-за постоянного шунтирую
щего действия резистора R3				возрастает незначительно. Для уси
лителей подобной			структуры,	выполненных по интегральной техно
логии, характерны			R^O .5—5 кОм		и	К /00-/000	Путем исклю
чения из схемы конденсатора С2					усилитель может быть превращен
В усилитель		тока с весьма низким входным сопротивлением.

Каскад типа RC на долевых транзисторах Наибольшее распространение получили каскады с включением

транзистора по схеме о общим истоком (ОИ), Применение полевых транзисторов позволяет даже в самых простых по структуре усили телях получить очень большое входное сопротивление (на низких частотах до нескольких оотен мОм), что весьма важно в случаях, когда источник сигнала обладает значительным внутренним сопро тивлением. Кроме этого, полевые транзисторы обладают малым уров нем собственных шумов и большей, чем биполярные транзисторы, ли нейностью характеристики управления [5,16].

Типовая схема RC -усилителя на полевых транзисторах о управ ляемым р-П переходом изображена на рис.38,а.

°>	S)
	Рис.38

Назначение элементов схемы, в основном такое же, как и в усилителе на биполярных транзисторах. Основное отличие заклю чается в способе смещения рабочей точки. Наиболее распростра ненным является автоматическое истоковое смещение, аналогичное автоматическому катодному смещению в каскадах на электронных

лампах. Нахождение рабочей точки показано на рие.38,6, где ли ния нагрузки описывается уравнением

Ec m tb * J c (* с* * « )

я линия смещения - уравнением

' Ь - ' / г Л /

В области средних частот эквивалентная схема одного каскада на TI изображена на рис.39. Коэффициент

усиления

АSRC

где ^ S я % - соответственно ста тический коэффициент усиления, крутизна

стокозатворной характеристики и выходное сопротивление транэиотора в выбранной рабочей точке.

На нижних частотах коэффициент усиления определяется иэ урав

нений
t —	V	-	,	/ V - , —		. г Т У
и ~ 1 -1 -1 —			’	1		. г Т У
где _J___ /	J ЬЗ?Н			/	V ' + {(J3Zh)		К
где _J___ /	/	/		/	при условии, ЧТО 1 «		К
			сг*эг			U fa	и

Если последнее условие выполняется при слишком больших значениях

емкости Си		этот конденсатор целесообразно из схемы исключить.
Хотя это и приведет к			некоторому снижению усиления К0 из-за
действия 00С по току,			но частотная характеристика может быть
весьма равномерной вплоть до частот,				измеряемых долями герца.
Необходимое		для этого	значение tH	легко реализуется при уме
ренных	значениях Ср «		4мкФ , так как сопротивление резисто
ров	может достигать значений I—10 мОм и более.
			S9

На верхних частотах параллельно нагрузке Rc включается

емкость С,,
	Соа ^м+ ^out *	Сщ + Cjc2 ( l +	) f
где	См - емкость монтажа	(5-20 пФ);. ^са4 -	выходная емкость
транзистора TI; Сщ - входная статическая емкость транзистора
Т2;	Сщ (1 + К0г ) - входная динамическая емкость транзистора Т2.

Коэффициент усиления с учетом шунтирующего действия Со опре деляется \

где te —C0(Rc/IRc) - постоянная времени каскада в области верх них частот.

При значительном усилении на средних частотах величина емко сти С0 может достигать 100 пФ и более, что ограничивает полосу

прэпуокания таких усилителей значениями порядка 50-150 кГц. Для существенного увеличения полосы пропускания следует использовать

более	сложные	усилители, выполненные на полевых и					биполярных
транзисторах.
			Повторители сигналов
Повторители -			это усилительные каскады		с	i	(обычно
Kv -	0,9-0,99)	и	Rg > > Rfirt	Эти каскады	выполняют функцию

трансформаторов сопротивления.

Эмиттерные повторители на биполярных транзисторах. На рис.40,а приведена типовая схема простого эмиттерного повтори теля [в ,12]. Из эквивалентной схемы рис.40,б в области средних частот находим

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 127 8 9 10 11 12 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги

#
20.11.20235.41 Mб0Элементы и устройства систем низких и сверхвысоких частот..pdf
#
20.11.20231.59 Mб2Элементы математической физики..pdf
#
20.11.202325.67 Mб0Элементы механики кусочно-однородных тел с неканоническими поверхностями раздела..pdf
#
20.11.2023886.94 Кб0Элементы прикладной теории надежности..pdf
#
20.11.202321.98 Mб0Элементы промышленной электроники..pdf
#
20.11.20234.47 Mб1Элементы расчета полупроводниковых усилителей..pdf
#
20.11.202323.52 Mб0Элементы свербольших интегральных схем..pdf
#
20.11.20239.24 Mб1Элементы систем автоматики..pdf
#
20.11.202353.33 Mб1Элементы теории и практики обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств..pdf
#
20.11.20235.42 Mб2Элементы теории механических цепей в динамике машин и конструкций..pdf
#
20.11.20234.8 Mб2Энергетические установки..pdf