Главная  Усилительные устройства 

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

ние которого, таким образом, получается меньше, чем в схеме без обратной сйязи.

Эффективность стабилизирующего действия зависит от глубины ОС. Для получения более глубокой ОС следует увеличивать но тогда на нем будет теряться большая доля напряжения источника питания. С другой стороны, для лучшей передачи напряжения At/эо к точкам б, э сопротивление Re следует выбирать как можно меньшим; для этого в цепи и применяется делитель напряжения Reu Rez, а не одиночный резистор Reu При этом постоянный ток, проходящий через Reu станет больше, и для сохранения установленного потенциала в точке б сопротивление Rei пр дется несколько уменьшить. Уменьшая Rei и применяя Rez, можно получить R6<R6i и увеличить коэффициент передачи напряжения через делитель Re, Нцэ- Выбирая сопротивления Rei и Рб2, надо считаться с тем, что Re является дополнительной нагрузкой для предшествующего каскада и что при малом Re2 увеличивается ток, потребляемый от источника питания.

Конденсатор Сблэ используется для того, чтобы сглаживающее действие ОС не привело к снижению коэффициента усиления сигнала. При небольшом сопротивлении Ra иногда Сблэ не применяется. Получаемая при этом сравнительно неглубокая ОС стабилизирует усиление и снижает нелинейные искажения, хотя в такой же степени уменьшается и коэффициент усиления. Если каскад представляет собой эмиттерный повторитель, то сопротивление Рэ в цепи эмиттера, являющееся элементом связи с нагрузкой, конденсатором, естественно, не шунтируется.

Вводя в эквивалентную схему на рис. 4.40 сопротивление Рэ, получим цепь, изображенную на рис. 4.43. Составив контурное уравнение

/?б А/б-Д +э (Д/б + Д/о) +f А/б +/г21 э (Д + Д/о)] = О,

решим его относительно А/б + А/о, вводя в левую и правую части недостающие слагаемые /?бА/о и /?эА/о.

Умножая найденное решение ;

д/ > д/ Ao4-(6-f-э)А/о

на /1213, определим иско.мую нестабильность коллекторного тока

А/ /121э[Д^о + (бЧ-э1А/о] (4 185)

Для снижения А/к сопротивление /?, следует выбирать больши.м, как уже отмечалось.

Чтобы выбрать сопротивление Re, представим выражение (4.185) в такой форме:

/121э(Д^о/Д/бЧ--эЧ--б)Д/о

ЛцЭ + (1+/121э)Э + -б



Теперь очевидно, что если /?9 = const, то при A[/o/A/o+/?3<ftiu+ + (1+Л21э)э, т. е. при /?э> (At/o/A/o-/г11э)/г21э, сопротивление надо брать возможно меньшим наоборот.


Рис. 4.43. Эквивалентная схема цепи питания с э.миттерной стабилизацией

Рис 4.44. Схема цепи питания с коллекторной стабилизацией

4.7.4. ЦЕПЬ СМЕЩЕНИЯ С КОЛЛЕКТОРНОЙ СТАБИЛИЗАЦИЕЙ

При сравнительно небольшом изменении температуры и малом разбросе параметров удовлетворительную стабильность можно получить от более простой схемы, представленной на рис. 4.44. Здесь также используется параллельная ОС по напряжению, элементом цепи которой является резистор Re. При изменении, например увеличении, коллекторного тока увеличивается ток эмиттера и уменьщается напряжение и^э=Ео-RJ3> что приводит к уменьшению тока базы /б = (/кэ ъэ)1К(>, и, следовательно, тока коллектора; иначе говоря всякое изменение тока /к встречает противодействие, уменьшающее степень этого изменения.

Отрицательная параллельная ОС не только уменьшает медленные изменения тока, обусловленные нестабильностью, но и ослабляет полезные колебания, вызванные приходящим сигналом, что, как было показано в п. 3.3.1, обусловлено уменьшением входного сопротивления. Входную проводимость при ОС найдем по формуле (3.34), имея в виду, что здесь Увх=1 г11э, Yb - IRq, Увых~/г22э~0, У21 = г/21э=/г21э г11э, У2= 1/?н=Т/?к+1/.2, и тогда при 1/2л/Ср 0

V I L /21 Э Яя

ВХ F -

иначе

р 1 Лпэ^б

f---г^- - -

BxF ftu Э + + 21 э

(4.186)

Рассмотренная стабилизация по существу является эмиттерной, так как резистор Rk фактически находится в цепи эмиттера, а не коллектора, поскольку через Rk проходит ток /э Поэтому нестабильность коллекторного тока для рассматриваемой схемы пи-



тания описывается формулой (4.185) при замене в ней Rs на Из-за не очень высокой степени стабилизации режима, обусловленной относительно большим сопротивлением Re, а иногда и сравнительного малым входным сопротивлением, этот способ используется сравнительно редко.

Наиболее эффективной является эмиттерно-коллекторная стабилизация [4], которая из-за сложности (большое число элементов, сравнительно высокое напряжение питания) находит ограниченное применение.

4.7.5. примеры РАСЧЕТА ЭЛЕМЕНТОВ ЦЕПЕЙ СМЕЩЕНИЯ И НЕСТАБИЛЬНОСТИ коллекторного тока

По известным параметрам транзистора КТ363Б: ft2i3min = 40, Л21этах = 120, /и,э=973 Ом, Uj =5 В, /к=3 мА, 1=0,5 мкА, /?пс = 0,7°С/мВт и задаяным граничным значениям температуры окружающей среды /cmin = -10°С, /стах = = 50°С определить изменение коллекторного тока при реализации цепей питания по рис. 4.33, 4.36, 4.42 и 4.44. Дополнителвно заданы: /?к=1 кОм, ?э = 300 Ом, У?2= 1,5 кОм.

Находим Рк, nmin, /пртах, Нцэ, ftsia, Л 21э, ДЛ21Э, Д^КБ о' о и

BXF С помощью формул (4.163-4.166), (4.171), (4.173) и (4.176): =КЭК=5-3=15 мВт, in min = тп + -пс-Рк = - 10 -f 0,7.15 .= 0,5°,

inP max = шах + RucP = 50 -f 0,7-15 = 60,5°, л21э = У\1Э minft2i3max = У 40-120 70, 213 = (0,8/1213 min + 0,2/1213 max) 1 - 500° / ~

/ 25° -0,5° Л = (0,8-40 4-0,2.120)M----j = 53,

213 =(0,2 /t2i3 min -f 0 ,8 /i2i3 max) ( 1 + 275°

/ 60,5 - 25° \

= (0,2.40 + 0,8-120)( 1 +-----)= 114,

V 275 ,/

Д /1,13 = ft 2i., - ft?i3 = 114 - 53 = 61,

Д^КБО^КБо'0°° = 0,5. 100°25 (60,5-25) 4 кА , Д /о = Д /зд + Д ftaiaVaia = 4 + 61.3.103/702 = 41,5 мкА,

А (/о = 2,2.10-3 (/е max - min) -[- 0,04 В = 2,2 -10- [50° - ( - 10°)] +

+ 0,04 = 0,172 В.

Ток и напряжение смещения, найденные по характеристикам транзистора, оказались равными /=43 мк.А, [/=0,5 В.

3 /р* * фиксацией тока базы. Прн идеальной фиксации тока ба-

..5->-оо) изменение коллекторного тока, определяемое по выражении \4-1/3), оказывается значительным:

А =/1213 Д/о = 70-0,0415 = 2,9 мА,



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