Главная Промышленная автоматика.

Делитель Ri - R2 задает уровень опорного напряжения и обеспечивает первичную компенсацию изменений температуры. Дополнительно температурная стабильность увеличивается за счет согласования напряжения на диоде и потенциала база-эмиттерного перехода транзистора. Однако основным недостатком этой схемы является ее чувствительность к колебаниям напряжения питания. Замена R2 на стабилитрон позволяет устранить этот недостаток и установить опорное напряжение, равное напряжению пробоя стабилитрона. Выходное сопротивление основной схемы фиг. 3.12 приблизительно равно

вых ~ д/j ~\ р > (3.31)

где /[ - ток нагрузки, а р - коэффициент усиления по току эмиттериого повторителя. (Вертикальные черточки означают параллельное соединение Ri и 2-) Выходное сопротивление модифицированной схемы со стабилитроном равно

вых itt +

-, (3.32)

Л/, р

где Rz - динамическое сопротивление стабилитрона, а Vz - напряжение его пробоя. При типичных параметрах компонентов и схемы диапазон выходных сопротивлений, вычисляемых с помощью выражений (3.31) и (3.32), лежит между. 10 и 300 Ом. Член 1/Л/1 представляет собой выходное сопротивление основного каскада эмиттериого повторителя и является доминирующим в обоих уравнениях. Поскольку этот член обратно пропорционален току нагрузки /ь увеличение нагрузки отчасти компенсируется.

Рассмотрим теперь схему смещения, способную создавать очень стабильное опорное напряжение при изменяющейся температуре. Эта схема, называемая балансно-мостовой, показана на фиг. 3.13. Мост балансируется при условии

/?1 = /?2 и пУд, (3.33)

где Уд - прямое падение напряжения на переходе одного из согласованных диодов в диодных цепочках. При балансе ток через центральное плечо, составленное из резисторов Ra и Rb, пренебрежимо мал и опорное напряжение равно пУд. Если пренебречь тепловыми эффектами в Dz, то температурный коэффициент lon будет зависеть от соотношения Ra vi Rb ч может быть выражен в виде

дт RJ + Rs

(3.34)



Регулировкой соотношения RaH Rb соответствии с

температурный коэффициент Von можно свести к нулю независимо от числа используемых диодов.

Фиг. 3.13. Балансно-мостовая схема источника опорного напряжения с хорошей температурной стабильностью.

Как мы видим, метод построения балансно-мостовой цепи с согласованными в каждом плече токами является принципом, полезным для дифференциальных усилителей, схем смещения н токовых зеркал. Продемонстрируем теперь, как все эти схемы можно скомпоновать для образования схемы дифференциального усилителя, получающей смещение от активных приборов, которые работают как токозеркальные нагрузки.



3.5. ТОКОВЫЕ ЗЕРКАЛА И ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

При разработке аналоговых интегральных схем часто возникает необходимость получить токовый сигнал, который изменяется линейно в зависимости от приложенного к входу диффе-


Фиг. 3.14. Дифференциальный входной каскад, иллюстрирующий метод токового зеркала. (Взято из Analog Integrated Circuit Design by A. Grebene, © 1972 by Litton Educational Publishing, Inc., с разрешения фирмы Van Nostrand Reinhold Company.)

ренциального напряжения. Поскольку источники токовых сигналов имеют высокий импеданс, к данным точкам схемы можно подключать конденсаторы малой емкости для внутренней коррекции с целью обеспечения частотной стабильности аналоговой интегральной схемы.

Фиг. 3.14 представляет собой схемный пример принципа токового зеркала и иллюстрирует объединение нескольких рассмотренных ранее схемных конфигураций. Составные пары Qi - q3





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