Главная -> Книги

(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) (66)

/?4 = ((£-i/кэ) Л,-(t/бэ + Щ Лз) э + /з);

«5 = (fk3-fb3)/(B + (э «4 + t/b3)/«0;

5„ (й) = (Лб + Яз + Л4 + Л4 (Л, + Лб) ?.,)/(Лз + (Л. + Лз +

+ Л4(Лз+«5)/Л2) /э/б)-

Программа 221. Расчет комбинированной схемы питания биполярного транзистора

- ИПО X

ИП1 ИПб ИПА ИПА

X е - ПВ

1 - ИПО X ПА t ИПО ИП8 - ИП7 ИП2

+ ИПЗ X -X П4 ИПА

ИПА + ИПО X

- П5

ИП4 + ИПЗ +

ИПВ -f- ИПб +

ИПЗ ИП2 - X ИП7 + ПС ИПВ +

ИПЗ + ИП4 ПД ИПб + С/П

ИП2

ИП8 X ИП2 ИПД ИПА

Инструкция. (/о = РО, А = Р1, Л2 = Р2, Лз = РЗ, а = Рб, i/gg = = Р7, Ц/э! = Р8, Е = Р9) В/О С/П РХ = S(B), Р4 = Л4, Р5 = Л5, РА = /д, РВ = /gy PC = Ро («=30 с).

Пример. Для Ig = 0,02 мА, А = 39 В, а = 0,96; Л = 5 кОм, Лз = 7 кОм, i/gg=0,l В, Ц/д = 2 В, £ = 9 В получим 5к(й)»0,190398, Л4?«0,03б кОм, Л5~25,2 кОм, /д«;0,9б8 мА, /g«=0,0484 мА, Ро«;8,9б мВт.

Схемы питания полевых транзисторов проще. Наиболее распространенная схема питания от одного источника с последовательной отрицательной обратной связью по постоянному току (рнс. 42) обеспечивает удовлетворительную стабильность статического режима при изменениях температуры. Одной из основных причин температурной нестабильности является падение напряжения теплового тока затвора /3 на сопротивлении Лз. приводящее к дрейфу тока стока. В усилителях рабочую точку полевых транзисторов обычно выбирают на пологих участках стоковой статической характеристики при UQ>Uotc--зи- рабочем режиме напряжения Un имеются две термостабильиые точки t/зио и Um , обеспечивающие соответственно постоянство тока стока или крутизны характеристики прямой передачи при изменениях температуры в широком интервале. Температурный дрейф снижается при уменьщении сопротивления Лз, но при этом уменьшается входное сопротивление в схеме включения транзистора иа частоте

«41



сигнала с общим истоком нли общим стоком. Поэтому выбирают R, в пределах от нескольких десятков килоом до нескольких мегаом.

При изменениях теплового тока затвора /3 изменяется падение напряжения на величину А/3Л3, что приводит к изменениям тока стока А/с = 5АСзи-В рассматриваемой схеме эти изменения связаны соотнощениями АСз = = А/зЛз-А/сЛи = Д/зЛз-5ДСзц Ли, или АСзц = А/зЛэ/(1+5Л„). Следова. тельно, зависимость стабильности режима питания от сопротивлений Лз и Ли можно приближенно оценить по чувствительности напряжения Uy к изменениям тока /3;

бзи (/3) = /3 dUldl i/зи = /3 Лз/(t/зи (• +Ли Smax) X

x(i+KtWtW))-

В рабочем режиме постоянные токи и напряжения полевого транзистора связаны уравнениями (Уси=-с(Лс-ЬЛи), UIRa-IcRc и (5.10), а мощность потребления Ро=1сЕ.

Программа 222. Расчет типовой схемы питания полевого транзистора с р-п-затвором

ИПЭ ИП7 - ИП8 - х<0 63 ИП7 ИПЭ

П2 / 2 X 3 - ИП2 X 1 +

ИП6 X ПО ИП5 X ПС ИП7 ИПО 4- ПА

ИП5 ИП7 ИПЗ + - ИПО пв ИП2 V

1 + 3 ИП6 X ИПЭ - ПД ипа

X 1 -Н ИП7 X 1/х ИП1 X ИП4 X С/п БП 00 Сх С/п

Инструкция. (/з=Р1, Лз = Р4, £ = Р5, /тах = Р6, Сз„=Р7, Сси=Р8.

{/„„ = Р9) (В/О) С/п РХ=5зи(/з), РО=/с, РА=Ля, РВ = Лс, РС=Р„, РД=5; если рабочая точка выбрана ошибочно при tcH <о":~ ЗИ, высвечивается 0.

Пример. Для /3 = 10- мА, R = 100 кОм, £ = Э в, /щах = 1 мА, U = = 2 в, t/cH = 4 в, t/oTc = 5 в получим 5зн(/з)=6,75-10"", /с«=0,305 мА, Лн» »;6,536 кОм, Лс«=9,8 кОм, Ро~2,75 мВт, S!t;0,979 мСм.

Расчет статических режимов усложняется при непосредственном соединении нескольких активных компонентов. Если режим питания каждого активного компонента может быть выбраи независимо, то, задавшись двумя токами или напряжениями для рабочей точки каждого транзистора, по уравнениям (5.13) или более точным соотношениям, рассмотренным в гл. 4, следует определить остальные токи и напряжения на выводах транзистора. После этого достаточно составить и решить линейную относительно всех переменных систему уравнений, связывающую токи и напряжения на выводах транзисторов с сопротивлениями резистнвных ветвей схемы питания. При этом необходимо учитывать возможность самовозбуждения на постоянном токе, которая может возникнуть в общей части цепи питания и при разделении ступеней усиления по постоянному току конденсаторами илн трансформаторами.





Рис. 43

В качестве примера рассмотрим схему, показанную на рнс. 43,а, при = = 200 кОм, /?2 = 20 кОм, Лз=10 кОм и однотипных транзисторах с малосигнальными проводимостями У11э=Убб=1 МСМ, У12э=Убк=-2 МКСМ, У21э =

=Укб=40 мСм, 1/22э=(/кк = 0,1 мСм. По эквивалентной схеме на рис. 43,6 для медленных изменений токов и напряжений составим матрицу проводимостей

У1+г/бб г/бк О -Ух

Укб Укк + Убб + Уг Убк -у2

О У Кб Укк + Уз -Уз

-у1 1005 40000 О -5

-2 1150 40000

-Уз г/1+г/2+г/з+о

о -5 -2 -50

200 -100 -100 160-fG

где все величины выражены в микросименсах, yi - l/Rt, yz-\/Rz, 1/з=1 ?з, С=1/Л.

Из условия самовозбуждения на постоянном токе A = A--GA44 = 0 для определителя составленной матрицы находим критическое значение G=-а7а44 = = 1,702 мСм. Следовательно, для устойчивости режима питания необходимо выбрать /?580 Ом или изменить другие параметры анализируемой цепи.

5.3. Расчет усилителей иа средних частотах

В основной части полосы пропускания (на средних частотах) широкополосных усилителей влияние паразитных инерционных параметров пренебрежимо мало и все параметры усилителя полагают вещественными. В некоторых случаях (например, на частоте резонанса) допустимо пренебрежение реактивными составляющими параметров и при расчете некоторых характеристик узкополосных усилителей.

При анализе цепи передачи сигнала методом узловых напряжений источник сигнала целесообразно представлять эквивалентным источником тока 1с=есУс с проводимостью Ус- В этом случае на средних частотах подобная цепь описывается вещественной матрицей



(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)