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

метричного ДУ на составных транзисторах по схеме ОК-ОК с резистивной нагрузкой изображена на рис. 4.10. Составные транзисторы по схеме ОК-ОК обеспечивают большой коэффициент передачи тока и значительное входное сопротивление.

Количественно оценить параметры ДУ на составных транзисторах (рис. 4.10) и получить выражения основных параметров можно, используя эквивалентную схему (рис. 3.16,6), унисторный график (рис. 4.1,6), теорему деления или выражения, выведенные в § 4.3 для простого ДУ, в которые вместо /г-параметров надо подставить параметры составного транзистора. В результате такой подстановки получаем

ftgic + Ac Сд ft2LC + (l-ftiac) ft2lc/lc

(4.102>

-=- 20к(2-ьСл2,сОд) (-ОЗ),

Y 2G;/i;,c (к + Ac/ftiic + leAic/ftiic) (4 jQ4

Соотношения между /г-параметрами составного транзистора и /г-параметрами транзисторов, входящих в не- го, приведены в (3.69). С учетом выражений (3.69) можно утверждать, что входное сопротивление ДУ на составных транзисторах на один-два порядка превышает входное сопротивление ДУ на рис. 4.6. Помимо того,, остальные параметры и характеристики ДУ на составных транзисторах более высокие. Очевидно, неслучайно-каскады ДУ на составных транзисторах можно встретить во многих интегральных операционных усилителях.

Безрезистивный несимметричный ДУ. Безрезистивные интегральные устройства в настоящее время не остаются без пристального внимания схемотехников и разработчиков АПИМ. Это связано с тем, что сейчас многие заняты поиском таких схемных решений, где бьг было меньше или совсем отсутствовали резисторы, которые по интегральной технологии пока не представляется возможным реализовать с желаемыми параметрами и характеристиками. Одним из таких схемотехнических решений является безрезистивный интегральный



ДУ, принципиальная схема которого показана на рис. 4.11 (см. также рис. 4.5, г).

Этот ДУ, как и многие интегральные ДУ, имеет JHHT и четыре транзистора: два с вертикальными п-р-п переходами и два с горизонтальными р-п-р переходами, один из которых в диодном включении. В ре-.зультате того, что транзистор Г4 выполняет функцию динамической нагрузки транзистора Гг, а Тз задает уровень смещения для Г4 и вьшолняет функцию диодной нагрузки транзистора Т, коэффициент усиления каскада может достигать 60 дБ,

Однако по сравнению с симметричными вариантами ДУ он имеет сравнительно большое напряжение смещения из-за эффекта модуляции толщины базы, который обусловливается разностью напряжений на коллекторах транзисторов Ti и Гг. Имея большой коэффициент усиления, он часто применяется на входе операционного усилителя, в котором, как правило, один вход (в данном случае второй) заземляется. При заземленном втором входе этот ДУ представляет собой каскад со связью через PIHT и диодное включение транзистора Г3. Сигнал, поданный на базу транзистора Т\, снимается с диода Тз на базу Г4 и одновременно с эмиттера Т\ подается на эмиттер транзистора Гг- В результате выходное напряжение, возникающее в точке соединения коллекторов Т2 и Г4, не может быть четко фиксировано и определяется режимом по постоянному току, а коэффициент усиления возрастает из-за управления транзистором по его базовой цепи. В безре-зистивном ДУ непосредственно в усилении участвуют все транзисторы, обеспечивая большой коэффициент усиления. Теоретически этот ДУ, реализованный на дискретных элементах, исследован в работе [25] •

Симметричный каскадный ДУ. На рис. 4.12 показана


o-hf

Рис. 4.12. Симметричный кас-кодный ДУ.



схема симметричного каскодного ДУ. Как известно,, в каскодной схеме [6, 8, 24, 63, 79] первый транзистор включен по схеме ОЭ, а второй по схеме ОБ. Что же касается данного каскодного ДУ, то у его вторых транзисторов базы соединены не непосредственно с землей, а через резистивный делитель. В коллекторные цепи основных п-р-п транзисторов Ti и Т2 последовательно с резисторами <Кк включены п-р-п транзисторы Тз и которые своими базами присоединены к резистору Ri,. подключенному к токоотводу, реализованному на транзисторах Г5 и Те. Такое соединение транзисторов Тз и Т4 образует отрицательную обратную связь по постоянному току, стабилизирующую режим питания транзисторов и в целом параметры ДУ. Усилитель обеспечивает значительное усиление по напряжению при малой зависимости его параметров от режима питания. Как у всякого каскодного усилителя, у него уменьшена проводимость внутренней обратной связи между входом и выходом, что способствует расширению полосы усиливаемых частот.

Чтобы определить аналитические выражения основных параметров симметричного каскодного ДУ, с помощью теоремы деления [1, 25] рассекаем схему симметричного ДУ на две одинаковые полусхемы и анализируем любую из них. Для полусхемы, у которой первый транзистор Ti включен по схеме ОЭ, а второй транзистор Tz -по схеме ОБ, с незначительными допущениями можно считать, что входное сопротивление каскодного ДУ будет определяться первым каскадом, а выходное - вторым каскадом. Тогда для входного сопротивления ДУ при дифференциальном сигнале на основании (4.3) можно записать:

У oll31 + Ai (ПБЗ + Д) ,4,5.

Ах.д-1+Й22э,(ЛпБЗ + д)

где Д, = /г„э,/г22э, - КэАш-

Из (4.105) следует, что входное сопротивление ДУ для дифференциального сигнала получается сравнительно небольшим:

2...д=2,з,. (4.106)





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