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


Повторитель на составном транзисторе (по схеме Дарлингтона). В этом повторителе (рис. 9-7) входное сопротивление 2-го транзистора, вычисляемое по формуле (9-1), играет роль эмиттерной нагрузки по отношению к 1-му транзистору. Следовательно, чтобы найти входное сопротивление повторителя в цело.м, нужно заменить в формуле (9-16) величину \\ R на /?вх2. тогда

/?bx(l+Pl)№/?ox2). .

Если /?вх2 > Гщ, как обычно бывает, то входное сопротивление повторителя согласно (9-2) будет близко к г, причем эго максимальное значение в отличие от простого повторителя получается при вполне реальном конечном значении R II R (сотни ом и более).

Количественный расчет параметров

Rex, к и /?вь1х МОЖНО ОСуЩССТВЛЯТЬ ЛИ-

бо покаскадно (рассматривая транзистор Та как нагрузку для Т, а транзистор Ti как источник сигнала для Т), либо заменяя комбинацию Tj, одним Рис. 9-7. Порторитель на со- составным транзистором со свойсгвен-ставном транзисторе. ными ему параметрами (см. § 4-10).

В частности, если использовать второй путь, то, умножая обе части (4-1186) на 1 + ~ Р1Р2 и учитывая соотношение Гкх/га = + Рг [поскольку /32== (1 + Рг) hi (см. с. 234)], получаем:

вх. макс TjS 2 к

. Коэффициент передачи в составном повторителе выражается формулой, близкой к (9-9), т. е. он намногд ближе к единице, чем Б простом повторителе. Значения к Ss 0,995 можно считать типичными. Выходное сопротивление, напротив, оказывается значительно меньше, чем в простом повторителе, поскольку истинное значение Rr пересчитывается 1-м транзистором согласно (9-66), так что для 2-го транзистора источник сигнала имеет сопротивление, близкое к Гд. Учитывая различие в токах транзисторов, нетрудно прийти к выводу, что результирующее выходное сопротивление составляет примерно 2гэ2. Если же токи обоих транзисторов одинаковы , то результирующее выходное сопротивление определяется формулой (9-6в), т. е. /-51.

Переходные и частотные характеристики входного сопротивления определяются в первую очередь постоянной времени

Равенство токов, как отмечалось в § 4-10, достигается путем включения в схему генератора тока (на рис. 9-7 показан пунктиром). Этот генератор, рассчитываемый из условия желательной разности токов /jj - /gg, может быть реализован либо в виде резистора, питаемого от источника положительной э. д. с, либо в виде транзистора, включенного по схеме ОБ с заданным током эмиттера.




наиболее низкочастотного из двух транзисторов (им обычно оказывается транзистор Tg, поскольку он работает с большими токами). Поэтому даже при использовании дрейфовых транзисторов граничная частота (на уровне 0,7 Rx) редко превышает ЕОО-600 кГц

Наконец, нужно заметить, что входное сопротивление может сильно меняться с изменением температуры. Это объясняется в первую очередь зависимостями (Т) и р (Т).

В случае германиевых транзисторов добавляется зависимость /ji (Т): при повышенной температуре ток /gg заметно уменьшается из-за роста теплового тока, а это означает уменьшение тока /дх и соответствующие изменения параметров rgi и Pi. В зависимости от выбора начальной рабочей точки транзистора уменьшение тока /i может привести и к уменьшению, и к увеличению Rex

Составной повторитель с внутренней обратной связью. Для того чтобы искусственно увеличить сопротивление г 1 в схеме на рис. 9-7, нужно изменять потенциал Vi пропорционально потенциалу Vi. Тогда разность потенциалов {Укб1 будет значительно меньше, чем Ui, ток через сопротивление г 1 сильно уменьшится, а это равносильно увеличению ri- Для реализации этой идеи в схему (рис. 9-8) вводится сопротивление Rki и на коллектор транзистора полностью подается переменная

составляющая выходного напряжения [128]. Батарея Е компенсирует постоянную составляющую коллекторного потенциала Практически вместо батареи используют либо конденсатор большой емкости, либо полупроводниковый стабилитрон; однако для расчетов это не имеет значения.

Очевидно, что эквивалентное увеличение сопротивления г обусловлено уменьшением тока через него при одном и том же вход; ном сигнале. Действительно, ток /,1 в схеме на рис. 9-8 равен:

(£, - (;,ь,.)/Гн1 = £г (1 - Ки)/Гк1.

Поэтому, определяя эквивалентное сопротивление ггдв как EJlr, получаем:

Поскольку схема является повторителем (к тому же составным), коэффициент передачи Ки близок к единице и сопротивление гх увеличивается в сотни раз. Положим для простоты ri = оо. Тогда из (4-1186) получаем Гк = Гкг и, следовательно,

rKSPxrH*v?Pir 2. (9-18)

Рис. 9-8. Составной повторитель с внутренней обратной связью.



Таким образом, в данной схеме можно получить значение Rbx. макс значительно большее, чем в простом повторителе. Для этого, однако, нужно, чтобы рабочий ток транзистора был таким же, как в простом повторителе (тогда будут одинаковы коллекторные сопротивления). Практически входное сопротивление в схеме на рис. 9-8 на низких частотах может достигать 100 МОм, если, конечно, сопротивления R и R достаточно велики.

С ростом частоты (или скорости изменения сигнала) входное сопротивление уменьшается. Причина этого уменьшения заключается не только в зависимости Р (О, но и в запаздывании сигнала обратной связи. В самом деле, в первый момент t/вых (0) == О, поэтому сопротивление г имеет нор-

мальное, сравнительно небольшое зна-

чение. Установившаяся величина (9-17) получится лишь после установления коэффициента Ки- Под действием обоих

1 J коэффициента Ки- Под действием обоих

-(Q инерционных факторов р (О и Ка (О

пхппнпр гпппптик.пение в данном по-

входное сопротивление в данном по- вторителе устанавливается медленнее, eb,x=KaUex чем в предыдущем, а его граничная час-

-о тога оказывается соответственно меньше.

В связи с огромным входным со-Рис. 9-9. Вход повторителя противлением сложных повторителей со следящей связью. особенно остро встает вопрос о цепи

смещения базы: делать сопротивления делителя Ri, R (см. рис. 9-1) порядка десятков мегаом нельзя не только из-за температурной нестабильности, но главным стразом из-за невозможности обеспечить нужный ток базы. В случае усилителей переменного тока наилучшим выходом из положения является использование следящей связи в цепи базы (рис. 9-9). Идея такого решения та же, что и в схеме на рис. 9-8: сопротивление R выбирается сравнительно низкоомным (сотни килоом), способным обеспечить необходимый ток базы, а по отношению к переменным составляющим величина R искусственно повышается в 1/(1 - Кв) раз за счет обратной связи с выхода повторит&пя. Таким образом, эквивалентное сопротивление /?зэкв может достигать десятков мегаом и не будет существенно шунтировать вход повторителя. Делитель R, R2 н такой схеме может имегь любое разумное сопротивление.

Повторитель с динамической нагрузкой. Как в простом, так и в составном повторителе увеличение сопротивления R затру.дня-ется ростом постоянной составляющей напряжения IRg. Это затруднение можно обойти, используя вместо омического сопротивления Rg нелинейный элемент с большим дифференциал ь-н ы м сопротивлением и малым сопротивлением п остоянному току. Для этого можно использовать второй транзистор, включенный по схеме ОБ или ОЭ. Последнее включение (рис. 9-10) позволяет



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 - 2024 ULTRASONEX-AMFODENT.RU.
Копирование материалов разрешено исключительно при условии цититирования.