Главная Промышленная автоматика.

Соломон [27] показал, что скорость нарастания увеличивается во столько же раз при неизменной величине произведения усиления на полосу пропускания, так как корректирующий конденсатор можно уменьшить в gmlgm раз.

Добавление двух эмиттерных резисторов сильно ухудшает входные характеристики дифференциального усилительного каскада. Рассогласование соответствующих транзисторов в схеме становится более заметным, поскольку возникают допол-


Фиг. 3.9. Модифицированный дифференциальный каскад усиления с прп - р«р-схемой Дарлингтона и диодной отрицательной обратной связью.

нительные составляющие погрешности (т. е. AReIe и AIeRe, где ARe и А1е представляют собой рассогласования резисторов и эмиттерных токов).

На фиг. 3.9 показано дальнейшее усовершенствование основной схемы дифференциального усилителя. Эта схема содержит транзисторы прп- и рпр-тииа, включенные по схеме Дарлингтона; эмиттерная обратная связь обеспечивается двумя Диодами. При включении диодов в цепи эмиттеров входных транзисторов увеличиваются допустимые дифференциальные сигналы на входе на величину напряжения обратного пробоя диодов. Схема Дарлингтона прп - рпр-тииа увеличивает диапазон синфазных сигналов при данном напряжении питания и обеспечивает сдвиг по уровню к отрицательному напряжению



питания, при этом сохраняются входные характеристики прп-транзисторов с относительно высокими значениями р.

3.3. СХЕМЫ НЕИЗМЕННОГО ТОКА

Мы уже видели, что для обеспечения правильной работы дифференциальных усилительных каскадов необходим источник неизменного постоянного тока. Кроме того, схемы неизменного тока используются в качестве основных схемных структур в многочисленных аналоговых интегральных устройствах других типов.

Существует два основных вида схем неизменного тока: схемы, которые питают нагрузку неизменным током (источники тока), и схемы, отбирающие от нагрузки неизменный ток (токо-отводы). В источниках неизменного тока применяют обычно рпр- и /7-канальные приборы, тогда как токоотводы неизменного тока o6i>i4HO используют прп- и п-канальные приборы. Поскольку транзисторы прп-тииа имеют преимущества как по характеристикам, так и в процессе их производства, то схемы, отводящие неизменный ток, более типичны по сравнению с источниками тока. Исходя из этого, мы будем рассматривать токоотводы, понимая при этом, что наш анализ можно применить к источникам тока путем простой замены всех транзисторов прп-тииа на р«/7-транзисторы и изменения полярности всех пита[ющих напряжений.

Основная схемная конфигурация для неизменного тока содержит один транзистор и один резистор (фиг. 3.10). На базу транзистора Q подается неизменное опорное напряжение постоянного тока lon- Неизменным током служит ток коллектора, который определяется в виде

/оа°" . (3.18)

Если Von "> Vbe и а « 1, что обычно имеет место, то неизменный ток можно аппроксимировать выражением

(3.19)

Лучшим показателем возможностей схемы неизменного тока является присущая ей проводимость. Идеальная схема неизменного тока обладает нулевой проводимостью (шунтирующее сопротивление бесконечно). Выходную проводимость схемы на фиг. 3.10, а можно легко определить, принимая во внимание, что модулирующее переменное напряжение ДУ, приложенное к кол-



лектору, вызывает малое изменение А/ тока /о- Используя смешанную эквивалентную схему (фиг. 2.7), можно найти выходную проводимость

(3.20)

Предположим для примера, что Re = 500 Ом, а требуемый уровень неизменного тока равен ОЛ мА. Используя типичные значе-

Фиг 3.10. Схемы неизменного тока, а-основная транзисторная схема; б-схема с диодным смещением.

ния параметров обычного пр«-транзистора, приведенные на

фиг. 2.11, можно вычислить величину вых

а -cvin-S (-0.997) (З X Ю"") вых -259-f 500

вых = 5 X 10~ + 3,94 X 10~ » 4 X 10" См.

(3.21)

В этом типовом примере проводимость эквивалентна выходному сопротивлению 2,5 МОм; это значение часто бывает слишком мало для многих критичных дифференциальных усилителей и высокоомных схем. Как видно из числового примера, величина вых ограничена в основном членом /гь. В разд. 3.11 мы рассмотрим нейтрализацию - схемный прием, позволяющий уменьшить как Кь, так и къ.

На фиг. 3.10,6 показана схема неизменного тока, использующая преимущества характеристик аналоговых интегральных





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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144

0.0038