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

усилителя. Подобные технические ситуации разработчику АПИМ должны быть известны, чтобы при выборе схемотехники разрабатываемого интегрального усилителя он мог прогнозировать появление в нем нежелательных паразитных ОС и предпринимать схемотехнические, топологические, технологические и другие меры к их ослаблению или устранению.

Параллельная отрицательная ОС по напряжению. Возникновение паразитной параллельной отрицательной ОС за счет распределенных сопротивлений диффузионных резисторов базовой и коллекторной цепей усилителя и Zk, которые реализованы в одной р-области, показано на рис. 5.1,6. Резистивные слои в интегральной микросхеме представляют собой в общем случае распределенные iC-структуры. Напряжение ОС из коллекторной цепи транзистора передается в базовую цепь-через распределенное сопротивление связи Zc. Эта внутренняя паразитная ОС по напряжению получилась частотно-зависимой из-за распределенного характера сопротивлений диффузионных резисторов. В данном случае входной ток каскада (ток базы транзистора) с ростом частоты увеличивается и корректирует снижение коэффициента усиления каскада на высоких частотах. Увеличение входного тока каскада с увеличением частоты обусловлено уменьшением емкостного сопротивления базовой цепи транзистора. Соответствующим выборо.м соотношения сопротивлений Zg и Z можно добиться компенсации снижения усиления каскада с ростом частоты. Чтобы действие паразитной ОС было эффективным, необходимо увеличить значение сопротивления Z. Кроме того, с помощью такой ОС можно получить определенную низкочастотную коррекцию.

Для анализа влияния паразитной ОС по напряжению на параметры каскада интегрального усилителя воспользуемся эквивалентной схемой (рис. 5.1, б). Согласно методике и правилам, изложенным в гл. 1, для полученной эквивалентной схемы строим унисторный: граф (рис. 5.1,г). С помощью унисторного графа определяем коэффициент усиления напряжения каскада с учетом влияния паразитной ОС:

--wFz;A- (2>

где Z=.Z-{-Z\\\Z,

15?r



в числителе полученного выражения (5.2) имеем разность членов, что указывает на уменьшение коэф-фициента усиления напряжения каскада в результате действия паразитной ОС по напряжению. При 2"к=0 или Zg = oo, когда практически размыкается цепь ОС, выражение (5.2) становится таким же, как для каскада, неохваченного ОС (4.2).

Выходное сопротивление каскада с паразитной ОС TIO напряжению (рис. 5.1, б) определяем также с помощью унисторного графа (рис. 5.1,г):

вь,к- 1+2кД/Апэ + £.

3-де

z"k+Zb •z" + zб"2Iэz"к+zб• Ipи Zg > Z\, /г„э, а Z\ =5= О, т. е. Д =ь О и В, 0.

Выражение выходного сопротивления каскада (5.3) получается таким же, как у каскада без ОС (4.4). В том случае, когда коэффициенты Ai и Bi не равны нулю (когда действует паразитная ОС по напряжению), выходное сопротивление каскада получается меньше выходного сопротивления каскада без ОС. С помощью унисторного графа (рис. 5.1, г) определяем входное сопротивление каскада с паразитной ОС по напряжению:

юс- 1 1 /..л/й..-1 « • (-4)

•Сравнивая выражения (5.4) и (4.3), нетрудно заметить, что паразитная ОС по напряжению уменьшает входное сопротивление каскада.

Параллельная отрицательная ОС по току. Паразитная ОС по току может возникать за счет распределен-иых сопротивлений, включенных в базовую и эмиттерную цепи Zg и Zg которые изготовлены в одной р-об-

.ласти и связаны между собой р-п переходами (рис. 5.1, д). Чтобы определить влияние паразитной ОС по току на параметры усилительного каскада, воспользуемся эквивалентной схемой (рис. 5.1,е), для которой ло правилам, изложенным в гл. 1, строим унисторный



граф (.рис. 5.1,ж). С помощью этого графа определяемг основные параметры усилительного каскада.

Коэффициент усиления напряжения каскада с учетом паразитной ОС по току

•2к(Й21э-2эА/йпэ-

" Й11Э + 2кА + -гэ(1+/г2,э + А + гкЛЛ„э) + -2"эД/2б)

(5.5>

+ (А„э + Лд)2"э/2б

где2з=гз+г"з+2згу2,.

Сравнивая выражения (5.5) и (4.2), можно количественно оценить, насколько уменьшился коэффициент усиления напряжения каскада в результате действия паразитной ОС по току. Выходное сопротивление каскада также определяем с помощью унисторного графа:

7 -7 1+гэД/Й11э + .

вых - 1 + 2кД/А„э + гэА гпэ +

где Д = [(/г2,з-]-Д)2"з-1-(/г2,э + Д+ 1)э + ,э]/2в;:

Путем сравнения выражений (5.6) и (4.4) можно оценить как влияет параллельная па.разитная ОС потоку на выходное сопротивление каскада. Наконец, с помощью того же унисторного графа определяем входное сопротивление каскада:

/г,1э + 2кА+(1+213 +А+ ZJД г„э)-f

1+2Д/А„3-Ь

+ (/гпЭ + У)Уб + 3A/ftlI3+2

(5.7)

Аналогично сравнивая выражения (5.7) и (4.3), оцениваем влияние параллельной паразитной ОС по току на входное сопротивление каскада.

В результате анализа паразитных ОС по напряжению и току получены расчетные формулы (5.2) - (5.7), с помощью которых можно количественно- оценить вли-





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