Главная страница  Транзисторные схемы 

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 ] 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

асимптотически уменьшается до нуля. Анализируя функцию ф (со), нетрудно показать, что она имеет максимум при частоте

и что максимум тем ближе к 90°, чем больше Vl -f оеУб-

Из формулы (7-39) заменой оператора получаем частотную характеристику коэффициента усиления:

= (7-44)

где верхняя граничная частота со есть величина, обратная постоянной времени т:

B = -tte. (7-45)

Частотные характеристики Ки иллюстрируются кривыми на рис. 7-15.

Иногда представляет интерес частотная характеристика выходного сопротивления каскада. Подставив в (7-23) выражение для Z* из (4-946) и выражение для Р из (4-806), после небольших преобразований получим искомую характеристику в следующем виде:

г.ь,х-/вь,. iV+J . (7-46>

То, что выходное сопротивление на высоких частотах имеет конечную (хотя и очень малую) величину, объясняется приближенностью формулы (4-946). Амплитудно- и фазо-частотная характеристики Zbix в общем подобны характеристикам на рис. 7-14.

Максимальная (по модулю) фаза получается в данном случае при частоте

ТрТк

и оказывается тем ближе к 90°, чем больше Тк и чем меньше тр.

Добротность каскада. Из ламповой техники известно, что время нарастания фронта в каскаде прямо пропорционально, а верхняя граничная частота обратно пропорциональна коэффициенту усиления. Постоянной величиной, определяющей отношение K/t или произведение Kh, служит добротность лампы или, точнее, каскада . Пренебрегая числовым множителем, который зависит от способа

Следует напомнить, что фазо-частотная характеристика коэффициента Р, вытекающая из (4-806) и лежащая в основе фазо-часготных характеристик усилительного каскада, является неточной, особенно в области высоких частот 1см. (4-836)]. Поэтому количественные выводы относительно функции ф (ю) следует считать ориентировочными.

* Вместо термина добротность для величин K<j>b и К/в часто применяют термин площадь усиления.



определения добротности (/С/ , К/т, /Ссо или Kfc), можно считать ее равной SIC, где S - крутизна лампы, а С - сумма входной и выходной емкостей. Добротность характеризует предельные возможности каскада, т. е. минимальное время нарастания (или максимальную частоту сигнала) при /< >!.

Постоянство добротности в ламповом каскаде обусловлено тем, что и коэффициент усиления и время нарастания пропорциональны одной и той же величине - суммарной анодной нагрузке II Ra. В транзисторном каскаде такая пропорциональность в общем случае не имеет места, поэтому добротность не обязательно является постоянной величиной. В этом заключается существенное отличие транзисторного каскада от лампового. Рассмотрим этот вопрос подробнее на примере того однокаскадного усилителя, который анализировался выше.

Примем за добротность отношение Ктя и обозначим ее через Д. Тогда, разделив выражение (7-16) на (7-42а) и опустив знак минус, получим:

Р + к г + б + э

При малых значениях суммарной нагрузки 7? /?н. когда Рое ~ р. тр ~ и Тк Тр, добротность растбт пропорционально II i?h и определяется постоянной времени т :

Та Rr + -б + -э

При больших значениях суммарной нагрузки, когда Тк Тр, добротность достигает максимальной величины и выражение (7-47) переходит в следующее:

в этом случае добротность, как и в ламповом каскаде, не зависит от сопротивления нагрузки .

Исключительно важным является то обстоятельство, что максимальная добротность (7-586) зависит не только от параметров транзистора, но и от сопротивления источника сигнал а /?г, причем увеличение R снижает добротность. Эта особенность в какой-то степени аналогична тому, что в ламповой технике добротность каскада определяется не только добротностью лампы.

* Условие Tjj>Tp, использованное при выводе (7-486), приводится к виду

Выполнение такого неравенства часто затруднительно, а иногда невозможно, особенно в случае бездрейфовых транзисторов, для которых правая часть неравенства может составлять 5 кОм и более.



но и внешней монтажной емкостью. Однако роль гораздо более существенна .

Полагая R - О в формуле (7-486), получаем добротность самого транзистора, которая одновременно является предельной добротностью усилителя:

Обычрю rrg и можно приближенно считать:

До-. (7-496)

Отсюда видно, что в данном случае добротность определяется не постоянной времени т [см. (7-48а)], а постоянной времени Tg = = СкГб, значение которой уже подчеркивалось в § 4-5.

До сих пор анализировалась добротность самостоятельного усилительного каскада с произвольными значениями R и R. Если иметь в виду промежуточный каскад (см. сноску на с. 328), то в исходном выражении (7-47) следует положить = оо [см. (7-57)1 и R = /?Еых ~ 1см. (7-3)1. Тогда, раскрывая значения Тр и Тк согласно (7-36) и (7-196), а также учитывая соотношения (4-81 а) и (4-92), можно привести добротность каскада к следующему общему виду:

т -ьадк Кк+гб+г, (

Легко убедиться что эта добротность имеет максимальное значение

; ё7(У+..) i + vJcAr6+r.)

при некотором оптимальном значении режимного сопротивления R:

/?к.опх = ]Л§(-б+ /-.). (7-51)

Такое значение рекомендуется использовать в многокаскадных импульсных усилителях [115]. Сравнивая выражения (7-506) и (7-496), видим, что у промежуточного каскада максимальная добротность меньше, чем у одрюкаскадного усилителя. Обе они зависят от эмиттерного сопротивления, т. е. от тока 1.

Если каскад предназначен для усиления синусоидальных сигналов, то под добротностью удобнее понимать произведение Км!ь-Тогда в приведенных выше выражениях нужно вместо коэффициента 0,45 использовать коэффициент 1,3.

. Например, даже при Rr - 100 Ом добротность Д, как правило, в 2-3 раза меньше, чем при R,. = 0. При значениях R[p Гб + значение Д уменьшается на порядок и более.



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 ] 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

© 2000 - 2021 ULTRASONEX-AMFODENT.RU.
Копирование материалов разрешено исключительно при условии цититирования.