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 91 92 93 94 95 96 97 98 99

Если, например, gm=l мА/В, ReR=1 кОм и 21=100, Л„(0) = = 0,99. Выходная проводимость равна

1 I Vgm

1 + hiigm

(10-21)

При hii-4 кОм и остальных параметрах, имеющих указанные выше значения, i?o=l/Fo=50 Ом.

Входная емкость схемы может быть существенно уменьшена введением следящей обратной связи («бутстрэп») с выхода каскада на сток ПТ через конденсатор С (рис. 111, б). Емкость сток - затвор при этом уменьшается в К раз, г.де /С=1/[1- -Л„(0)]. Если транзистор Qi работает при Vgs~0, напряжение

9 Vss



Рис. 112. Усилитель с обратной связью на дополняющих транзисторах

смещения на его затвор можно подать с эмиттера Q2 (рис. 111, б); в этом случае за счет действия положительной обратной связи динамическое входное сопротивление Ra будет равно RgK, т. е. при Л„(0)=0,99 и Rg=10 МОм Rd=lO Ом. Этот способ часто используется для повышения входного сопротивления усилителей.

Усилитель на транзисторах с дополняюией симметрией [306, 307, 312]. Схема (рис. 112, а) обладает высоким входным и низким выходным сопротивлениями и дает синфазное усиление сигнала. Усиленный входной сигнал с коллектора Q2 через делитель напряжения RcRs подается н-а исток Qi, так что потенциал истока следует за потенциалом затвора, а выходное напряжение поэтому оказывается равным Vo~Vi[{Rc+Rs)/Rs], .т. е.

ЛЛ0)«1 + , (10-22)



и практически не зависящим от параметров транзисторов. Более точное выражение для коэффициента усиления, полученное с помощью приближенной эквивалентной схемы (рис. 112,6), имеет вид:

l + &ms[l+(W)b

где RsRBhiiliRB+hii); ft-параметры соответствуют схеме ОЭ. На практике обычно Rshu, так что Рв~ц и (10-23) переходит в

Если griiRshil, то (10-24) совпадает с (10-22). Выходное сбпротивление схемы

1 -f (Rc/Rs) (1 + BmRs)

Sm + llRs + hlSmRBlh,l

Если RB~hn, й21>1 и gmRshzi >1, то

R, 0) + gmi?c (10.25)

gmzi

где Лг,(0) определяется соотношением (10-22). При Rs= 1кОм, i?c=10 кОм [т. е. Л„(0) = 11], „1=1 мА/В и /t2i = 50 i?o=420 Ом.

Заметим, что при i?c=0 схема превращается в истоковый повторитель со следящей обратной связью. В этом случае из (10-24) получается

ЛЛ0)«1--Ц-, . (10-26)

RsSmhzi

а из (10-25), поскольку Л„(0) ~1;

• . Rof=t~*. (10-27)

Smhi

10.5. Дифференциальные усилители {313-315]

Применение ПТ во входных каскадах дифференциальных усилителей (ДУ) позволяет получить высокое входное сопротивление и малую величину входного тока, что важно при использовании ДУ в операционных усилителях и для усиления постоянного напряжения. - . .

* Из сравнения (10-27) с (10-21) для гибридйого повторителя (рис. Ill, а) видно, что выходное сопротивление повторителя со следящей связью может быть сделано весьма малым (например, при gm=2 мА/В и 21=100, Ro- =5 Ом), в то время как выходное сопротивление повторителя по схеме рис. 111,0 ограничено величиной Лцв 121э=/гпб, где Лцб-входное сопротивление каскада ОБ (30 Ом). (Прим. пер.)



Типовая схема ДУ приведена на рис. 113. Резисторы Rs используются для выравнивания токов ПТ и стабилизации коэффициента усиления. Важной характеристикой ДУ при работе в качестве усилителя постоянного напряжения является температурный дрейф выходного сигнала. Величина дрейфа, приведенного ко входу, может быть записана в виде:

А (Via-Jib) А (Vgsa-Vgsb) , AiLoA- 1св) j щ

где Vi - напряжение на входе; Vgs - напряжение затвор - исток; AT - изменение температуры. Очевидно, что при точном

Iga \

10

-о (я

Rg

Рис. 113. Основная схема дифференциального усилителя

совпадении параметров транзисторов А а В дрейф равен нулю. На практике при использовании транзисторов с управляющим р - п-переходом, работающих в режимах равных токов стока, первый член в (10-28) может быть порядка 5 мкВ/град. Такое значение получают специальным подбором транзисторов, заключенных для обеспечения равенства их температур в общий корпус. Добиться равенства токов затворов достаточно трудно, однако, поскольку эти токи малы, вклад второго члена (10-28) оказывается заметным лишь при высокой температуре или при больших значениях Rs *.

Другим важным параметром ДУ является коэффициент подавления синфазного сигнала Кг, определяемый как отношение

* в качестве практического примера можно указать некоторые параметры дифференциальных пар п-канальных ПТУП 2N5196 фирмы «Силико-никс»: ток затвора при 25° С /о<15-10-»2 Д; {1ол-Г в в) iis" с 5-10- А; различие токов стоков при равных напряжениях на затворах :5%, величины gm при этом различаются не более чем на 3%; значение A(VesA- VGSB)/Ajr в диапазоне температур -55--1-125° С не превышает 5 мкВ/град.





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 91 92 93 94 95 96 97 98 99