Лекции по "Схемотехнике аналоговых устройств"

Автор: Пользователь скрыл имя, 18 Февраля 2013 в 00:47, курс лекций

Описание работы

1. Принцип электронного усиления и классификация усилителей
2. Основные показатели качества усилительных устройств
3. Анализ работы УК с помощью ВАХ
4. Критерии выбора положения ИРТ
5 Принципы обеспечения заданного положения ИРТ

Работа содержит 45 файлов

1 Принцип электронного усиления и классификация усилителей.pdf

— 185.87 Кб (Открыть, Скачать)

10 Линейные искажения в усилителях переменного сигнала.pdf

— 126.85 Кб (Открыть, Скачать)

11 Влияние дестабилизирующих факторов на работу транзисторно.pdf

— 112.25 Кб (Скачать)
Page 1
1
Влияние дестабилизирующих факторов на работу транзи-
сторного каскада
Под влиянием дестабилизирующих факторов возникают следующие из-
менения параметров транзисторов:
- изменения номинального напряжения база-эмиттер ΔU
бэ
;
- изменения коэффициента передачи тока коллектора Δβ;
- изменения обратного тока коллектора ΔI
ок
.
Каждая из составляющих обусловлена двумя независимыми причинами
– изменениями температуры и технологией изготовления транзистора, по-
этому ΔU
бэ
= ΔU
бэt
+ ΔU
бэт
, Δβ= Δβ
t
+ Δβ
т
, ΔI
ок
= ΔI
окt
I
окт
.
Температурные составляющие этих отклонений можно оценить с помо-
щью следующих соотношений ΔU
бэt
=-2,1·10
-3
·Δt (температурный коэффици-
ент минус 2,1 мВ/градус); Δβ=β·0,005·Δt; ΔI
ок
=I
ок
(e
aΔt
-1), где a=0,06 для
кремниевых транзисторов, и a=0,02 – для герамниевых.
Каждая составляющая порождает соответствующие изменения тока кол-
лектора
ΔI
к
= ΔI
1
U
бэ
)+ ΔI
2
(Δβ)+ ΔI
3
I
ок
).
Задача заключается в том, чтобы, зная составляющие нестабильностей
ΔU
бэ
, Δβ и ΔI
ок
, вычислить суммарную нестабильность постоянного тока
коллектора ΔI
к
.
Для решения этой задачи воспользуемся теоремой об эквивалентном ге-
нераторе, утверждающей, что любую 2-полюсную цепь, содержащую произ-
вольное число резисторов, источников тока и источников ЭДС, можно экви-
валентным образом представить в виде одного источника тока с параллельно
включенным эквивалентным сопротивлением или в виде одного источника
ЭДС с последовательно включенным сопротивлением (рис. 1).

Page 2

2
Рис. 1
Эта теорема позволяет цепи, внешние по отношению к выводам транзи-
стора представить в эквивалентом виде (рис. 2а).
Рис. 2
С точки зрения анализа действия дестабилизирующих факторов при ус-
ловии обеспечения положения ИРТ наличие источников постоянной ЭДС на
выводах транзисторов не имеет значения, и эквивалентная схема каскада мо-
жет быть представлена так, как показано на рис. 2б.
Влияние дестабилизирующих факторов на схеме можно отразить с по-
мощью дополнительных источников тока и напряжения (рис. 3), а их дейст-
вие приводит к тому, что положение ИРТ изменяется по сравнению с тем,
что было обеспечено исходной схемой.

Page 3

3
Рис. 3
Для анализа влияния источников нестабильности на ток коллектора вос-
пользуемся малосигнальными параметрами. Необходимо найти зависимости
ΔI
1
U
бэ
), ΔI
2
(Δβ) и ΔI
3
I
ок
).
1. ΔI
1
U
бэ
). Эквивалентная схема каскада по отношению к источнику
ΔU
бэ
представляет собой схему ОБ (рис. 4а).
Рис. 4
Нестабильность коллекторного тока
бэ вхоб
об
1
1
к
к
F
F
U K
K
U
I
R
R


 

,
где
21 к
об
11 б
1
F
g R
K
g R


– коэффициент передачи каскада ОБ
F
, а в цепи базово-
го вывода установлено сопротивление R
б
; K
вхобF
– коэффициент передачи
входной цепи каскада ОБ
F
, определяемый с помощью схемы рис. 4б:

Page 4

4
вхоб
вхоб
вхоб
э
э вхоб
1
1
F
F
F
F
R
K
R
R
R G




.
Входная проводимость схемы ОБ
F
равна
21
21
вхоб
11
11 б
1
1
F
F
g
g
G
g R
g R




.
В результате
11 б
вхоб
11 б
21 э
1
1
F
g R
K
g R
g R




.
бэ 21
1
11 б б
21 э
1
U g
I
g R R
g R

 


.
2. Нестабильность коэффициента передачи тока Δβ проявляет себя двоя-
ким образом ΔI
2
(Δβ)= ΔI
2.1
(Δβ)+ ΔI
2.2
(Δβ). Первая составляющая обусловле-
на непосредственным влиянием Δβ на ток коллектора ΔI
2.1
(Δβ)= ΔβI
б0
. Вто-
рая составляющая порождается падением напряжения, создаваемым током
ΔβI
б0
на эквивалентном сопротивлении эмиттерной цепи (рис. 5а).
Рис. 5
э вхоб
э
11 б
э
б0
б0 э
э
вхоб
э вхоб
11 б
21 э
1
β
β
1
1
F
F
F
R R
R
g R
U
I
I R
R
R
R G
g R
g R









.
Это падение напряжение оказывается приложенным к переходу база-
эмиттер с противоположным знаком и усиливается каскадом ОБ
F
, выделяясь
на коллекторном сопротивлении. Изменения тока коллектора составят
11 б
21 к
2.2
б0 э
11 б
21 э
11 б
к
21 э
б0 э
11 б
21 э
1
1
β
1
1
β
1
g R
g R
I
I R
g R
g R
g R R
g R
I R
g R
g R












со знаком, противоположным знаку изменения тока ΔI
2.1
.

Page 5

5
Полная нестабильность коллекторного тока, обусловленная Δβ равна
21 э
11 б
2
б0
б0 э
б0 э
11 б
21 э
11 б
21 э
1
β
β
β
1
1
g R
g R
I
I
I R
I R
g R
g R
g R
g R

 






.
Знак "минус" в последнем выражении связан с тем, что рассматривае-
мые составляющие тока имеют противоположные знаки.
3. Влияние нестабильности обратного тока коллектора также проявляет-
ся двояко ΔI
3
I
ок
)= ΔI
3.1
I
ок
)+ ΔI
3.2
I
ок
). Первая составляющая – это не-
посредственное протекание ΔI
ок
в выходной цепи ΔI
3.1
I
ок
. Вторая состав-
ляющая обусловлена протеканием этого тока в базовой цепи транзистора
(рис. 5б) и созданием разности потенциалов


21 э б
б вхоэ
б
б
ок
ок
ок
б
вхоэ
б вхоэ
11 б
21 э
1
1
1
F
F
F
g R R
R R
R
U
I
I
I
R
R
R G
g R
g R









.
Это изменение оказывается приложенным к перехода база-эмиттер с тем
же знаком, оно усиливается схемой ОЭ
F
, в результате чего изменение тока
коллектора равно


21 э б
21 к
3.2
б
оэ
ок
к
11 б
21 э
21 э
к
21 б
ок
11 б
21 э
1
1
1
1
1
1
F
g R R
g R
I
U K
I
R
g R
g R
g R R
g R
I
g R
g R















а его направление совпадает с направлением изменения ΔI
3.1
.
Полная нестабильность тока коллектора, обусловленная 3 фактором яв-
ляется суммой
21 б
11 б
21 э
21 б
3
ок
ок
ок
11 б
21 э
11 б
21 э
1
1
1
g R
g R
g R
g R
I
I
I
I
g R
g R
g R
g R



 






.
Если учесть, что g
21
>> g
11
, а также при условии R
б
>> R
э
, то
21 б
3
ок
11 б
21 э
1
1
g R
I
I
g R
g R

 


.
Тогда суммарная нестабильность тока коллектора, обусловленная всеми
тремя факторами, составит

Page 6

6




к
1
2
3
11 б
21 б
21
бэ
б0
ок
11 б
21 э
11 б
21 э
11 б
21 э
бэ 21
б0
11 б
ок
21 б
11 б
21 э
1
1
β
1
1
1
β
1
1
1
I
I
I
I
g R
g R
g
U
I
I
g R
g R
g R
g R
g R
g R
U g
I
g R
I
g R
g R
g R
    




















Заметим, что в многокаскадной схеме с непосредственными связями не-
стабильность тока коллектора последнего каскада обусловлено не только
собственной нестабильностью, но отклонениями токов от их номинальных
значений в предыдущих каскадах.

12 Структурная схема усилительного тракта с однопетлевой ОС.pdf

— 352.95 Кб (Открыть, Скачать)

13 Правила определения петлевой передачи в схемах с ОС.pdf

— 232.15 Кб (Открыть, Скачать)

14 Влияние ООС на параметры усилительного тракта.pdf

— 107.58 Кб (Открыть, Скачать)

15 Стабилизирующее влияние ООС на КУ и положение ИРТ.pdf

— 258.27 Кб (Открыть, Скачать)

16 Линеаризующее влияние ООС и ее влияние на ход АЧХ.pdf

— 219.65 Кб (Открыть, Скачать)

17 Проходная проводимость, ее влияние на входные свойства ус.pdf

— 242.89 Кб (Открыть, Скачать)

18 Принципы построения многокаскадных усилительных трактов.pdf

— 342.97 Кб (Открыть, Скачать)

19 Типовые многотранзисторные каскады.pdf

— 286.13 Кб (Открыть, Скачать)

2 Основные показатели качества усилительных устройств.pdf

— 219.62 Кб (Открыть, Скачать)

20 Дифференциальный усилительный каскад.pdf

— 229.03 Кб (Открыть, Скачать)

21 ГСТ, ТЗ и их применение в ДУ.pdf

— 310.20 Кб (Открыть, Скачать)

22 Источники опорного напряжения и схемы сдвига уровня.pdf

— 285.23 Кб (Открыть, Скачать)

23 Однотактные оконечные каскады усиления.pdf

— 393.58 Кб (Открыть, Скачать)

24 Двухтактные оконечные каскады усиления.pdf

— 239.52 Кб (Открыть, Скачать)

25 Схемотехника оконечных каскадов усиления.pdf

— 309.86 Кб (Открыть, Скачать)

26 Оконечные усилители класса D.pdf

— 178.41 Кб (Открыть, Скачать)

27 Частотные свойства транзисторов.pdf

— 179.62 Кб (Открыть, Скачать)

28 Влияние паразитных емкостей схемы на формирование АЧХ в о.pdf

— 101.45 Кб (Открыть, Скачать)

29 Принципы организации частотной коррекции.pdf

— 180.78 Кб (Открыть, Скачать)

3 Анализ работы УК с помощью ВАХ.pdf

— 173.15 Кб (Открыть, Скачать)

30 Анализ ВЧ-коррекции с частотно-зависимой нагрузкой.pdf

— 118.02 Кб (Открыть, Скачать)

31 Анализ ВЧ-коррекции с частотно-зависимой ОС.pdf

— 109.03 Кб (Открыть, Скачать)

32 Операционные усилители и их свойства.pdf

— 193.60 Кб (Открыть, Скачать)

33 Типовые схемы включения ОУ.pdf

— 174.79 Кб (Открыть, Скачать)

34 Методика приближенного анализа схем на ОУ.pdf

— 100.80 Кб (Открыть, Скачать)

35 Схемы обработки сигнала с трехполюсником в цепи ОС.pdf

— 156.46 Кб (Открыть, Скачать)

36 Выходное сопротивлениие схем на ОУ с глубокой ООС.pdf

— 111.83 Кб (Открыть, Скачать)

37 Дифференциальные усилители на ОУ.pdf

— 184.03 Кб (Открыть, Скачать)

38 Преобразование сигнальных токов в сигнальные напряжения.pdf

— 122.50 Кб (Открыть, Скачать)

45 Компараторы сигналов.pdf

— 222.11 Кб (Открыть, Скачать)

39 Сумматоры напряжения на ОУ.pdf

— 120.77 Кб (Открыть, Скачать)

4 Критерии выбора положения ИРТ.pdf

— 117.52 Кб (Открыть, Скачать)

40 Простейшие частотно-селектирующие цепи на ОУ.pdf

— 276.70 Кб (Открыть, Скачать)

41 Нелинейные устройства на базе ОУ.pdf

— 252.18 Кб (Открыть, Скачать)

42 Активные выпрямители и амплитудные детекторы на базе ОУ.pdf

— 205.78 Кб (Открыть, Скачать)

43 Генераторы стабильных токов на ОУ.pdf

— 122.06 Кб (Открыть, Скачать)

44 Работа ОУ с переменными сигналами, питание от одного исто.pdf

— 173.69 Кб (Открыть, Скачать)

5 Принципы обеспечения заданного положения ИРТ.pdf

— 181.59 Кб (Открыть, Скачать)

7 Способы включения БТ в схему УК.pdf

— 131.20 Кб (Открыть, Скачать)

6 Малосигнальный режим работы и малосигнальные параметры БТ.pdf

— 166.35 Кб (Открыть, Скачать)

8 Свойства транзисторных каскадов при незаземленности общего.pdf

— 96.58 Кб (Открыть, Скачать)

9 Каскады усиления переменного сигнала.pdf

— 107.65 Кб (Открыть, Скачать)

Информация о работе Лекции по "Схемотехнике аналоговых устройств"