венио, его стараются делать как можно больше. Выше было показано, что усиление каждого плеча ДК такое же, как в обычном каскаде ОЭ. Значит, коэффициент /Сд д можно записать, например, в форме (7-20а) *:

/Сл.д =

1 + РоеТб Rr + Гб + г,

(14-6а)

где использование величины обосновано в предыдущем разделе.

При наличии связки (см. рис. 14-2) к сопротивлению добавляется сопротивление Ro, что, конечно, приводит к снижению коэффициента усиления. Полагая в этом случае РоеТб 1. получаем:

Помимо улучшения симметрии ДК (см. предыдущий раздел), наличие сопротивлений R приводит к существенному росту входного сопротивления:

Рв..д = -б + ?оЛРо + -э); (14-7)

это часто является дополнительным преимуществом, искупающим спад усиления.

2) Если соединить входные зажимы ДК и подать на них общее напряжение, то согласно (14-2а) дифференциальная составляющая на входе будет отсутствовать: /вх.д = 0. Поскольку /Сд.у = О, то будет отсутствовать и дифференциальная составляющая на выходе [см. (14-46)]. Следовательно, в данном случае на выходе будет только та или иная ч а с т Б синфазной составляющей входного сигнала (усиление обычно не имеет места):

iBb.x.y/Cy.yt7e..y. (14-8)

Сдвиг выходного уровня в виде напряжения t/вых.у н изменение коллекторных токов (одинаковое в обоих плечах) означают изменение рабочего режима транзисторов (сдвиг рабочей точки). Поэтому коэффициент передачи /Су.у желательно делать как можно меньше.

В рассматриваемом случае базы и эмиттеры обоих транзисторов соединены друг с другом; коллекторы также можно считать соединенными (так как разность потенциалов Ui - сохраняет нулевое значение в силу симметрии). Значит, в режиме синфазного сигнала ДК представляет собой параллельное соединение обоих плеч. Расчет такой схемы несложен: он аналогичен расчету каскада с обратной связью по току (рис. 8-5). Используя выражение .(8-226)

* Поскольку на вход каждого плеча подается половина сигнала Uex.a, а на выходе усиленные сигналы складываются (т. е. удваиваются), то коэффициент усиления ДК е целом равен коэффициенту усиления каждого плеча.

(поскольку нагрузка /? в данном режима бездействует ), получаем синфазный коэффициент усиления:

Ку.у-. (14-9)

Здесь коэффициент 2 обусловлен параллельным соединением коллекторных резисторов, а сопротивления и Rq не учтены как малые по сравнению с R. Обычно < R, так что /Су.у < 1.

Входное сопротивление для синфазной составляющей получается из формулы (8-19):

Rs.. у = I /-6 + Рое ( i?s + у Гд) KR. (14-10)

Очевидно, что Rx.y > Rhx.s fcM. (14-7)] из-за существенного различия в значениях Rg и Ro-

До сих пор рассматривался идеальный ДК. В реальных ДК условие /<у.д = = Кд.у = О не выполняется из-за неизбежной асимметрии схемы. Конечные, хотя и весьма малые, значения взаимных коэффициентов передачи означают, что дифференциальный сигнал Ub.r несколько меняет выходной уровень [см. (14 4а)], а синфазная состлвляющая U.y вносит некоторый вклад в дифференциальный выходной сигнал [см. (14-46)]. Первое обстоятельство мало существенно, зато второе представляет серьезную проблему, так как во многих случаях имеет место соотношение f/gx.y > вк.д -и тогда паразитная составляющая /Сд.у/вх.у может оказаться больше полезной составляющей Кд.д1/вх.д

Параметр /Сд.у как таковой практически не используется; его принято характеризовать косвенно, с помощью так называемого коэффициента подавления (или режекции) синфазной состтляющей (англ. CMRR - Common Mode Rejection Ratio):

/(п = 1/Сд.д (д.

д. у I

Коэффициент подавления характеризует относительную роль слагаемых в выражении (14-46) при равенстве дифференциального и синфазного входных сигналов. Как правило, его оценивают в логарифмических единицах - децибелах:

/(n = 201g

д- у

04-11)

. Например, если \KkJK.y\ = 10 000, то /Сп = 80 дБ: Распространенным типом синфазного сигнала являются раз- личные (внутренние и внешние) помехи и наводки, действующие одновременно на оба входа. Поэтому вопрос увеличения коэффициента Кп есть одновременно вопрос повышения помехоустойчивости ДК.

* Исходя из этого, нетрудно показать, что обратная величина коэффициента подавления характеризует различие в усилении асимметричного сигнала (поданного на один из входов) и симметричного (поданного между обоими входами).

Поскольку конечное значение К обусловлено асимметрией ДК, а асимметрия в свою очередь обусловлена очень многими (иногда трудно учитываемыми) факторами, то теоретический расчет коэффициента К практически невозможен. В то же время из общих соображений можно сделать некоторые качественные выводы. Например, любые меры, заведомо способствующие повышению симметрии ДК, приводят к росту коэффициента Кп- Это подтверждается, в част ности, тем, что в интегральных ДК коэффициент подавления заметно выше, чем в дискретных (если, конечно, исключить подбор транзисторов). Далее, поскольку степень симметрии, в силу зависимостей Р (/ , Т), i/g (к. Т) и др., меняется с изменением температуры и рабочего режима ДК, то и коэффициент подавления должен зависеть от этих факторов. Практика подтверждает, что значение К довольно существенно зависит от рабочих токов и напряжений, причем в ряде случаев удается выявить оптимальный режим. Подтверждается также зависимость Кп от температуры.

Заметим, что целью анализа коэффициента Кп является не столько возможность его численного расчета сколько выявление тех путей, которые позволяют увеличить Кп при заданной степени асимметрии ДК.. Опуская довольно громоздкие выкладки (см. 1139]), приведем результат анализа:

г-Ь/?вх.л 6 /?о-ЬГэ + (/?г-ЬАб)/Ро.

Здесь параметр б представляет собой алгебраическую сумму относительных разбросов величин р, R, Rr и др. Значение б следует считать заданной.

Главный вывод, который следует из выражения (14-12), состоит в том, что токозадающий резистор Rg должен иметь как можно большее сопротивление. Роль сопротивлений Rr и незначительна, а сопротивление R не должно быть излишне большим.

В заключение заметим, что в случае несимметричного выхода (например, если выходной сигнал снимается с одного из коллекторов, см. конец предыдущего параграфа) степень симметрии теряет свое значение и коэффициент подавления определяется совсем иначе:

у- у

Здесь коэффициент ~ обусловлен тем, что каждое из плеч ДК

усиливает половину входного дифференциального сигнала. Подставляя значения (14-6), (14-9) и полагая для простоты /? = = оо, получаем после преобразований

На практике этот коэффициент всегда измеряется экспериментально.

* Если учитывать нагрузку, то следует в формуле (14-6) заменить /?н/2 на R (так как при несимметричном выходе нагрузка, полностью подключена параллельно /? ), а в формуле (14-9) заменить RJ2 на (Rj2)l!iRu-