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

сопротивление повторителя определится формулой (7-2), в которой сопротивление Гд следует заменить указанным эквивалентным со-

противлением

=/-б+(1+р) [/-2ii (/-а+R, mi

(9-1 а)

На практике всегда выполняется соотношение < II R (поэтому на рис. 9-2 сопротивление Гд показано пунктиром). В этом случае формула (9-1а) упрощается и становится более наглядной:

i?Bx/-6-l-(l-bP) {rR.lR,).

(9-16)

Здесь первое слагаемое обычно пренебрежимо мало по сравнению со вторым. Кроме того, в большинстве случаев внешние сопротивления Rg и JR значительно меньше, чем Гк, и последнее можно не учитывать. Однако оно накладывает принципиальное ограничение на входное сопротивление. Действительно, если предположить RsW i?h>-k,T0H3 (9-1) полу-

чим максимально возможное значение входного сопротивления:

(9-2)

Рис. 9-2. Эквивалентная схема повторителя в области средних частот.

Как известно, сопротивление / у маломощных транзисторов доходит до 1 МОм и выше .

Практически при холостом ходе (Ra = оо) и при сопротивлении Rg порядка 10 кОм можно получить R. до 100- 200 кОм. При наличии нагрузки входное сопротивление обычно определяется значением R, которая в случае повторителя не бывает большой (иначе не имеет смысла использовать повторитель). Если нагрузка не остается постоянной, то меняется и входное сопротивление.

Величина входного сопротивления сильно ограничивается делителем в цепи базы. Для хорошей стабильности согласно (6-9) желательно иметь Ri II i?2 < Rg, а для сохранения большого входного сопротивления желательно иметь Ri R > Rk ~ р (э II и)- Сочетание этих условий возможно лишь тогда, когда Rg > R. ото в свою очередь означает сравнительно низкоомную нагрузку Ra (200-300 Ом), так как Rg не может быть очень большим из-за трудностей в установлении необходимого режима транзистора.

На схеме для простоты не показаны сопротивления делителя Ri, R. Влияние делителя можно учесть по теореме об эквивалентном генераторе (см. § 7-2).

При малых рабочих токах (десятые доли миллиампера и менее) можно согласно (4-24) увеличить г, а вместе с ним и ?вх.макс но много раз. Однако при этом ухудшаются другие параметры повторителя, прежде всего нагрузочная способность.



в схемах, в которых входное сопротивление должно иметь возможно большую величину, приходится либо использовать непосредственную связь с источником сигнала (без делителя), либо искусственно повышать сопротивление цепи смещения (см. § 9-3).

Важнейшая особенность эмиттерного повторителя состоит в том, что его входное сопротивление резко уменьшается в случае коротких импульсов или при повышенной частоте, даже сравнительно небольшой. Такая зависимость, как и в других случаях, обусловлена инерционностью процессов в базе транзистора, а также наличием коллекторной и нагрузочной емкостей. Из рис. 9-3 легко

видеть, что в первый момент после подачи импульса входное сопротивление будет равно / б, т. е. очень мало по сравнению с (9-1). За время переходного процесса увеличивается до значения (9-1).

Перейдем к количественному анализу. Подставив р (s), Z* (s) и Zh., (s) в формулу (9-16), после некоторых преобразований можно привести изображение входного сопротивления к следующему общему виду:

Рис. 9-3. Эквивалентная схема повторителя в области малых времен.

Zbx (S) Гб + (1 + р) {ПII Rg II/? J r+g5.

Здесь

(9-3)

а = ТрТн. э-fTaTK;

Тр = трт; х. д = Тн. sVk.- < = тЛ1 - у1) = Ct (rt \ Rg\ R);

Выражение (9-3) подтверждает резкое уменьшение входного сопротивления при t - О (т. е. при s = оо), а также показывает возможность немонотонного изменения функции Z ip). В случае С = О выражение (9-3) упрощается и с некоторым приближением можно представить его в следующем виде:

Bx(s)-6-

(H-P)(rgp,/? )

>+ (Р + к)

(9-4)

Изображению (9-4) соответствует функция zx {t), которая равна Гб при f = О и экспоненциально (с постоянной времени tp + Тк) возрастает до значения (9-16). Отсюда следует, что для коротких импульсов, с длительностью < (тр -J- Тк), входное сопротивле-



ние существенно меньше статического и в пределе может быть близко к Гб- С учетом нагрузочной емкости критерием короткого сигнала будет t < (Тр + Тк + т =,).

В случае бездрейфовых сплавных транзисторов обычно можно считать короткими импульсы с длительностью менее 10 мкс, а в случае дрейфовых - с длительностью менее 1 мкс.

Частотные характеристики Zx (to) получаются заменой] оператора S оператором /со в формулах (9-3) и (9-4) и имеют, как правило, спадающий характер. Так, при = О [см. формулу (9-4)] частотная характеристика близка к простейшей функции

вхИ-(9-5)

где граничная частота со = 1/(тр + Тк). Однако при ю -voo входное сопротивление приближается не к нулю, а к величине г. Для бездрейфовых транзисторов частота f. обычно лежит в пределах 50-100 кГц; для дрейфовых транзисторов эти пределы примерно на порядок больше.

Кривые, изображающие переходные и частотные характеристики Zbx, подобны кривым коэффициента передачи (см. ниже).

Выходное сопротивление. Этот параметр определяет нагрузочную способность повторителя как для активной, так и для комплексной нагрузки. Выходное сопротивление можно найти из рис. 9-2 при Ег = 0. Для этого сначала зададим э. д. с. Е несколько правее точек Б и К. Тогда /g = £/(/?, + г), а /£ = /б (1 -f Р), откуда следует:

Теперь, перемещаясь от точек Б-К к зажимам Э-К, легко записать выходное сопротивление в следующем общем виде:

Явых -

1-fp

ri + Гд)

R,. (9-6а)

Обычно сопротивления ri к R в этом выражении малосущественны, и его можно представить в таком виде:

/?Bb.x r,-f. (9-66)

В случае весьма низкоомного источника сигнала (R < г) и достаточно большой величины р можно иногда пренебречь вторым членом в (9-66) и получить:

Рв.хГд. (9-6в)

Однако это простейшее соотношение утрачивает силу при больших токах, когда сопротивление уменьшается.



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.