(495)510-98-15
Меню
Главная »  Промышленная электроника 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 [ 47 ] 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

последующего каскада с коллектором транзистора предыдущего Т°када (рис. 2.32, а) напряжение на эмиттере, так же как и напря-ка°ие на коллекторе каждого последующего каскада, увеличивается абсолютной величине в случае транзисторов типа р-п-р). Это Бывает необходимость повышения сопротивления Ra в каждом после-3bfOineM каскаде с целью получения требуемых значений Uan. Воз-каЮщие при этом трудности связаны с тем, что увеличение Яэ при-н ит к уменьшению в соответствии с выражениями (2.121), (2.122) коэффициентов усиления последующих каскадов и общего коэффициента усиления усилителя.

Указанный недостаток схемы рис. 2.32, а может быть исключен при некотором видоизменении ее каскадов, как показано на рис. 2.32, в, г. В схеме рис. 2.32, в сопротивление Ra уменьшается за счет включения резистора R и пропускания через резистор R3 дополнительной составляющей тока /д. Расчет по формуле (2.117) дает: для схемы рис. 2.32, а

= (W1tW (2.123)

для схемы рис. 2.32, в

Rs2 = и™ ~ и * . (2.124)

[эп2 Ь

Для схемы рис. 2.32, г задачу решают включением в цепь эмиттера стабилитрона. В результате можно записать

#э2= UHm-U63m~UCT (2.125)

Резистор Rx предназначен для задания необходимого начального тока через стабилитрон с целью вывода его на рабочий участок вольт-амперной характеристики (см. рис. i.19).

Способ построения УПТ на основе непосредственной связи простейших усилительных каскадов может быть использован для получения сравнительно невысокого коэффициента усиления (порядка нескольких десятков) при относительно большом усиливаемом сигнале 0,05-0,1 В.

При необходимости получения больших коэффициентов усиления (сотни и тысячи) применение этого способа построения УПТ невозможно ввиду сильного проявления дрейфа усилителя, вызываемого нестабильностью напряжения питания и особенно температурной нестабильностью параметров транзисторов, в частности /к0(Э) = (1 -f-~Ь РКко- Минимальные изменения напряжения на коллекторах транзисторов первых каскадов, возникающие под воздействием температурных изменений тока /к0(э), усиливаются последующими каскадами, создавая недопустимые изменения выходного напряжения усилителя. Применение же температурной компенсации здесь затруднено по технологическим соображениям. Температурная компенсация предполагает включение в схему усилителя термочувствительных элементов, например терморезисторов. Она основана на том, что при



изменении температуры приращения токов и напряжений в cxj под влиянием изменения параметров вводимых элементов действ в направлении, обратном их приращениям, вследствие температур нестабильности параметров транзисторов. В условиях разброса раметров используемых элементов температурная компенсация т бует тщательного подбора термокомпенсирующих элементов .-каждого отдельного усилителя с учетом всего температурного д пазона его работы, что неприемлемо при серийном производств' эксплуатации аппаратуры (из-за трудностей ремонта).

Дифференциальные усилительные каскады

Радикальным средством уменьшения дрейфа УПТ является и менение параллельно-балансных (д и ф ф е р е : ц к а л ь н ы х) каскадов. Одна из наиболее распространенных сх дифференциальных усилительных каскадов представлена рис. 2.33, а. По этой схеме построены каскады, выпускаемые в ви отдельных микросхем (например, К1УТ181, К1УТ221); она испол зуется также во входных каскадах многих УПТ интегрального и полнения. i

Дифференциальный усилительный каскад выполняют по принци сбалансированного моста, два плеча которого образованы резжщ рами /?к1 и к2, а два других - транзисторами Тх и Г2. Выхода



Рис. 2.33. Схема (а) и упрощенная схема (б) параллельно-балансного (дифференциального) усилительного каскада; способы подачи дифференциального входного сигнала (в, е)



яжение снимается между коллекторами транзисторов (т. е. с Ннягонали моста) или с коллекторов.

На транзисторе Ts собрана схема источника стабиль-г 0 тока /э, определяющего сумму эмиттерных токов /э1 и /э2 Н анзисторов Т и Т2. В схему источника стабильного тока входят Тезисторы Ri, #2. R3 и источник питания £н2. Транзистор Г4 в диод-Р включении предназначен для повышения стабильности тока /э Н°зависимости от изменения температуры (элемент температурной компенсации). Для определения тока /э найдем напряжение между точками 1-2 схемы. Если пренебречь током /бз, существенно меньшим тока /9, и принять /азя* /кз = /э, то можно записать

Um + l*R**=hR2 + U0ai, (2.126)

где

г £ц2 С/Э4 £к2

i + + R-2

Из уравнения (2.126) находим

J Л^2 (С^бэ4 - С^бэз) , j 2-j\

Величина Л/?2 в числителе выражения (2.127) существенно больше разности напряжений (Убэ транзисторов Т4, Т3. Поэтому ток /э определяется преимущественно сопротивлениями i?2, и током /4. Поскольку зависящие от температуры параметры (У6э4 и (У6эз входят в выражение (2.127) в виде разности, зависимость тока от температуры проявляется незначительно. Дальнейшее рассмотрение дифференциального каскада проведем на примере схемы рис. 2.33, б, где источник стабильного тока на транзисторе Г3 заменен источником тока /э.

Дифференциальный каскад допускает подачу входных сигналов от двух источников (на оба входа £7вх1, £УЕх2)илиот одного источника входного сигнала (рис. 2.33, в, г). В последнем случае входной сигнал подается на базу одного из транзисторов или между обеими базами. Входы £УЕх1 и tVBx2 при схемах соединения по рис. 2.33, в, г называются дифференциальными.

Питание каскада производится от источников + £к1 и - £ а с равными напряжениями. Ввиду последовательного соединения этих источников суммарное напряжение питания схемы Ек - Ек1 + Ек2-С помощью напряжения питания Ек2 снижают потенциал эмиттеров транзисторов 7\, Г2 относительно общей точки схемы ( земли ). Это позволяет подавать сигналы на входы усилителя без введения дополнительных компенсирующих напряжений, что требовалось, в частности, в схеме рис. 2.32, а.

Схема дифференциального каскада требует применения близких ° параметрам транзисторов Г4, Т2 и равенства сопротивлений RKi, кг (рис. 2.33, б). Благодаря этому при входных сигналах, равных нУлю, достигается баланс моста, напряжения на коллекторах обоих тРанзисторов равны и выходное напряжение, снимаемое с диагонали,



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 [ 47 ] 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.