Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Шпоры по ТТЭ - файл ГЛАВА 10.doc


Шпоры по ТТЭ
скачать (3670.4 kb.)

Доступные файлы (14):

ГЛАВА 10.doc3655kb.15.01.2005 00:00скачать
ГЛАВА 12.doc4472kb.15.01.2005 00:09скачать
ГЛАВА 14.doc1723kb.15.01.2005 00:31скачать
ГЛАВА 16.doc489kb.15.01.2005 00:52скачать
ГЛАВА 18.doc2195kb.15.01.2005 01:20скачать
ГЛАВА 1.doc41kb.13.01.2005 18:16скачать
ГЛАВА 20.doc492kb.15.01.2005 01:44скачать
ГЛАВА 2.doc718kb.13.01.2005 19:41скачать
ГЛАВА 3.doc7420kb.13.01.2005 22:41скачать
ГЛАВА 4.doc233kb.13.01.2005 23:04скачать
ГЛАВА 5 .doc6394kb.14.01.2005 14:44скачать
ГЛАВА 6.doc476kb.14.01.2005 14:59скачать
ГЛАВА 7.doc804kb.14.01.2005 23:05скачать
ГЛАВА 8.doc1338kb.14.01.2005 23:12скачать

содержание
Загрузка...

ГЛАВА 10.doc

1   2   3   4   5
Реклама MarketGid:
Загрузка...
^

10.2. Повторители напряжения


Повторителями напряжения называют усилители с коэффициен­том усиления напряжения, близким к единице, не изменяющие поляр­ность (фазу) входного сигнала и обладающие повышенным входным и пониженным выходным сопротивлениями (по сравнению с простей­шим усилительным каскадом). В качестве простейших повторителей напряжения используются схемы с общим коллектором (эмиттерный повторитель) и схемы с общим стоком (истоковый повторитель).

10.2.1. Эмиттерный повторитель

Принципиальная схема эмиттерного повторителя показана на рис. 10.9,д, его малосигнальная эквивалентная схема – на рис. 10.9,6.


В схеме коллектор через малое внутреннее сопротивление источни­ка питания соединен с общей шиной каскада, т.е. вывод от коллек­торного электрода является общей точкой входной и выходной це­пей и схему можно считать схемой включения с общим коллектором. Отметим, что в рассматриваемом каскаде шина будет общей лишь по переменному сигналу, для которого сопротивление источника пи­тания очень мало и, как правило, определяется его большой выход­ной емкостью.

Анализируя эквивалентную схему каскада, можно получить фор­мулу для коэффициента передачи малого сигнала в нагрузку, кото­рой в этой схеме является резистор в эмиттерной цепи:



где . Поэтому

(10.16)

Если, например, Rr= 0, RЭ =5 кОм, rЭ = 250м, rБ = 150 Ом, = 100, то КU ≈ 0,995. При Rr = 2 кОм КU уменьшается до 0,991. Если парал­лельно RЭ присоединена внешняя нагрузка RН, то в формулу (10.16) вместо RЭ следует подставить RЭ || RН.

Из (10.16) следует, что КU > 0, т.е. повторитель не меняет поляр­ность сигнала или в случае синусоидального сигнала не меняет его фазы (конечно, при достаточно низких частотах, так как в эквива­лентной схеме не учтены емкости). Несмотря на то что коэффициент усиления КU близок к единице, повторитель относится к классу усилителей: он усиливает ток, так как , а >> 1.

Входное сопротивление повторителя можно найти, как и в слу­чае простейшего усилителя. Оно оказывается равным . Если пренебречь сопротивлениями rЭ и rБ, то

(10.17)

Заметим, что при наличии внешней нагрузки, подключенной парал­лельно RЭ, (как и КU) уменьшается.

Часто возникает задача увеличения . Этого можно добиться увеличением сопротивления резистора практически без измене­ния . Однако этот способ ограничен тем, что для сохранения преж­него тока в рабочей точке необходимо повышать напряжение ис­точника питания . Практически приходится либо использовать ис­точник стабильного тока в эмиттерной цепи (рис. 10.10,а), либо применять схему с составным транзистором (схему Дарлингтона), показанную на рис. 10.10,б.


Источник стабильного тока будет рассмотрен в § 10.4. Харак­терной особенностью идеального источника тока является беско­нечно большое дифференциальное сопротивление (внутреннее сопротивление). Следовательно, вместо в (10.17) надо подставить , и поэтому . Однако реально ограничивается дифференциальным сопротивлением коллекторного перехода, выраженного через (рис. 10.9,б). Так как , то ток будет оп­ределяться сопротивлением . Следовательно, максимально возможное входное сопротивление (как и любого усилителя)

(10.17а)

При = 1 мА составляет 2...3 МОм. С уменьшением тока воз­растает, но предельное значение определяется поверхностной уте­чкой коллекторного перехода. При конечном сопротивлении источ­ника повторителя будет меньше ; его можно оценивать в пределе как параллельное соединение сопротивлений и .

Входное сопротивление повторителя на составном транзисторе по формуле (10.17а) из-за большого коэффициента легко дос­тигает больших значений даже при сравнительно малом сопротив­лении . Например, если = 2 кОм, = 2000, то расчетное значе­ние = 4 МОм, а реальное значение (как и в предыдущем случае) ограничено сопротивлением .

Выходное сопротивление повторителя можно найти по эквива­лентной схеме, пользуясь определением (10.9). При , где КU определяется по формуле (10.16). При = 0



Используя (10.9), получаем

(10.18)

Обычно >>, а слабо шунтирует цепь. Поэтому в реальных схемах повторителей можно пользоваться упрощенной формулой

(10.18a)

Как видно, выходное сопротивление зависит от сопротивления исто­чника входного сигнала . Однако при достаточно больших значе­ниях , например при использовании составных транзисторов, вто­рым слагаемым в (10.18а) можно пренебречь. Тогда выходное сопротивление минимально и определяется только дифференциаль­ным сопротивлением эмиттерного перехода, т.е.

(10.19)

Следует заметить, что отношение у эмиттерного пов­торителя несравненно больше, чем у простейшего усилительного каскада и дифференциального каскада (см. § 10.3). Отношение из (10.18а) и (10.19) равно отношению , кото­рое обычно более 50 000. Поэтому повторитель широко использу­ется в качестве буферного каскада, позволяя обеспечить связь низкоомной нагрузки с высокоомным источником сигнала, осуще­ствляя при этом усиление тока, а следовательно, и мощности.

^ 10.2.2. Истоковый повторитель

Принципиальная схема повторителя приведена на рис. 10.11,а, а эквивалентная малосигнальная схема – на рис. 10.11,б. В схеме использован полевой транзистор с управляющим р-n-переходом. Выводы, сделанные для этой схемы, могут быть применимы и к истоковому повторителю на МДП-транзисторе. В приведенной схеме (рис. 10.11) сток через очень малое сопротивление источника пита­ния ЕC соединен с общей шиной каскада, т.е. вывод стока является общим для входной и выходной цепей. Поэтому истоковый повтори­тель включен по схеме с общим стоком (ОС), как и эмиттерный пов­торитель по схеме с общим коллектором (ОК).

Для каскада с ОС по эквивалентной схеме, приведенной на рис. 10.11, можно вычислить коэффициент усиления по напряжению:

(10.20)

Из формулы следует, что КU < 1, но при увеличении . При этом нетрудно убедиться, что каскад с ОС не инвертирует фазу сигнала. Оба эти фактора и определили название «повтори­тель напряжения».



Выходное сопротивление для каскада с ОС на низких частотах, определенное как и ранее,

(10.21)

Если , то и в случае

(10.21а)

Таким образом, чем меньше крутизна полевого транзистора (а она снижается при уменьшении рабочего тока), тем выше .

Что касается входного сопротивления истокового повторителя, то оно принципиально велико – это дифференциальное сопротивле­ние обратновключенного управляющего перехода, а в случае схемы на МДП-транзисторе – еще выше, так как определяется сопротивле­нием диэлектрической пленки под затвором.

1   2   3   4   5



Скачать файл (3670.4 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru