Главная  Журналы 

0 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

ным смещением (рис. 4.2,6). Пренебрегая током базы транзистора Ti, для этой схемы можно записать уравнение

IRa = Л! + fB3i - fB32 = AR. + wfT In (/;/,). (4.20) Из выражения (4.2j) находим отношение токов:

(4.21)

при IRi f/gg] получаем

= (4.22)

Из выражения (4.22) следует, что отношением токов можно варьировать в широких пределах до двух порядков незав-исимо от температуры с ошибкой до 10%; две такого токоотвода определяют с помощью выражения (4.111).

В ряде случаев, когда требуются ИНТ с очень низким значением тока при большом значении опорного тока, используют схему токоотвода (рис. 4.2,е). Для этой схемы токоотвода можно записать с.тедующие равенства:

эЭ = {БЭ1-{БЭ2, (4-23)

f531 = £n--/, (4.24)

1,11 = К. (4.25)

Решая совместно равенства (4.23) - (4.25), получаем значение тока:

-R-RJ-- (-б)

По заданному значению тока токоотвода можно рассчитать необходимое сопротивление эмиттерного резистора:

%-1п. (4.27)

ДВС этого токоотвода рассчитывается по формуле (4.11).

Следует отметить, что при малых токах (десятки микроампер) для одинаковых площадей эмиттеров транзисторов сопротивленпе резистора Ri достигает 1 МОм, что для АПИМ трудяовыполнимо. Правда, при достаточно хорошем согласовании параметров транзисторов отношение площадей эмиттеров можно брать от 1 до 5 и этим снизить номинал резистора Ri. Если увеличивать сопротивление резистора R до сотен килоом и более, то значение параметра

fti2 можно довести до уровня /122, что, естественно, приведет к увеличению ДВС токоотвода. И все же, как показывают расчеты, ДВС рассмотренных токоотводов, составляет только единицы мегаома. Чтобы получить большие значения ДВС токоотводов, используют схемы с нейтрализацией параметров.




9Uex Jc~2Io

в5 V


y?2 21

1 Ю 1

Рис. 4.3. Токоотводы с нейтрализацией, с - нейтрализация ha; б - нейтрализация /122.

Токоотводы с нейтрализацией параметров. При анализе простых cxe.vi токоотводов было установлено, что преобладающим параметром, ограничивающим ДВС токоотвода, является hn, который не •позволяет получить ДВС более нескольких мегаом. Чтобы ослабить влияние параметра hi2 на ДВС токоотвода, применяки лестничные, ярусные или «аокодные схемы нейтрализации, объединяющие схемы простых токоотводов.

На рпс. 4.3,а показана схема токоотвода с нейтрализацией параметра fti2, в которой сочетакися два яруса схем токоотводов с диодны.м смещением. В этой схеме на токоотвод (рис. 4.2,е), реализованный на транзисторах Ti и Тг, наращивается такой же токоотвод, реализованный на транзисторах 7"з и Tt. Транзисторы Ti и Т4 находятся в диодно.м включегаи, а в эмиттерную цепь транзистора Ti включен коллектор транзистора Тг. В результате такого включения транзистора 7"з образуется петля отрицательной обратной связи (коллектор Тг, эмиттер 7"з, база Тз, транзистор Tt в диодном вклю-ченип, база Тг), которая стабилизирует ток ИНТ и ослабляет эффект внутренней обратной связи, уменьшая величину параметра ft)2. ДВС токоотвода в этом случае определяется по формуле

Так как для интегральных транзисторов всегда вьшолняется неравенство 2/г1,Е2Й22БЗ>12Б2212БЗ. ТО имеем

\/2h.

22БЗ.

(4.29)

Как это видно из (4.29), ДВС токоотвода в конечном счете определяется параметром кг выходного транзистора Тз и практически не за-виспт от параметра fti2. Вполне понятно, что она не сможет обеспечить очень большого значения ДВС токоотвода.



Если ДВС токоотвода требуется больше чем (2/г22)~, применяется схема токоотвода с нейтрализацией /ггг (рис. 4.3,6). В этой схеме токоотвода сочетаются лестничные или ярусные схемы: нейтрализации hi2 и нейтрализации эффектов от /122. Комбинация транзисторов 7")-Т(, образует ранее рассмотренную ярусную схему нейтрализации h,2. Транзистор Г) согласован с транзистором Тз, а транзистор Tz - с Г4. Для нейтрализации hz2 в схему токоотвода добавлены транзисторы Гз и Те, которые имеют в два раза большие площади эмиттеров, чем у транзисторов Гг и Г4. В результате токи эмиттеров всех транзисторов будут относиться друг к другу следующим образом:

2/э, = 2/э2 2/эз =5= 2/э4 = /35 ЭЗ. (4-ЗГ)

Резисторы в этой схеме также выбраны .из расчета токов: Ri== =R2=ZR3-R. Такое включение в схеме токоотвода транзисторов Ts и Тб приводит к тому, что к выходной проводимости транзисто-оа Ts добавится выходная проводимость транзистора Tg с противо-толожным знаком и нейтрализует ее. Поскольку коллекторный ток транзистора 7"в в 2 раза больше тока коллектора Тз, а проводп.мо-сти пропорциональным коллекторным токам,-то имеет место равенство •/!22 3»/i22 6. За.меняя транзисторы простейшей эквива-тентной схемой ft-параметров в схеме ОБ, анализируем схему токоотвода (рис. 4.3,6) и получаем при-ближенное выражение выходной проводимости токоотвода:

С-.«х = 22253 - Л22БЗ + й, (1г,, + R/2) huBi +

Если в схеме то-коотвода осуществляется полная нейтрализация выходной проводимости транзистора, т. е. выполняется равенство 222БЗ ~ 22Б, выраженпп выходной проводимости токоотво-

да отсутствуют -первые два члена:

12Б6 i 12Б312Б4

Й21Б5 (Л, ШЗ + /2) /ПБ4 + " -

Как следует из выражения (4.32), параметр Л22 не оказывает влияния на выходную проводимость токоотвода, а пара.метр hi2 существенно уменьшен. Токо-отвод, реализованный по та.кой схеме, имеет малое значение выходной проводимости (большое значение ДВС) и не вносит ошибок в дифференциальные токи на вхо-дах, а rai же при изменении температуры погрешности дифференциального тока слабо влияют на напряжение сдвига, что очень важно для АПИМ.

Каскад с динамической нагрузкой. Если в токоотво-де (рис. 4.2,б) вместо п-р-п транзистора использовать р-п-р транзисторы, то получим источник тока, -который, как было доказано ранее, .имеет большое значение ДВС. Подключив такой источник тока к узлам 2 и 4 усилителя (рис. 4.1,а), отключив прн этом резистор .Rk, мы получим усилительный каскад с динамической нагрузкой (рис. 4.4,а). Этот каскад содержит один п-р-п





0 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