Схема с общим стоком (истоковый повторитель)

U_вых=U_вх-U_зи~U_вх-U_пор

ΔU_зи=ΔU_си-ΔU_зс

ΔI_вых=g_mΔU_си-g_mΔU_зс+g_cиΔU_cи

ΔU_си=ΔU_вых;

ΔU_зс=ΔU_вх;=>

ΔI_вых=ΔU_вых(g_m+g_си)

r_вх=(С_экв.вхω)^-1

ω"0; r_вх" ;

g_вых=g_m+g_си+R_н^-1=(т.к. g_m>>g_си)=g_m+R_н^-1

A_u= , (что показывает, что A_u чуть< 1)

Схема с общим истоком

r_вх=(С_экв.вхω)^-1;

ω"0; r_вх" ;

g_вых=g_си+R_н^-1

A_u= ;

1)R_н<<g_си^-1

g_вых=R_н^-1; A_u=g_mR_н

2) R_н>>g_си^-1

g_вых=g_си

A_u= , - (cобственный

коэффициент усиления ПТ)

A_u=

A_u=10 100;

 

И Т

Построение токовых зеркал

Iз = (Uип-Uбэн)/R1 Iз = Iк1 + Iб1 + Iб2 Если Sэ1 = Sэ2, то при Uбэ1 = Uбэ2 Iб1=Iб2 и Iэ1=Iэ2 Iз/Iвых = (βN+2)Iб/βNIб = 1+2/βN Iвых = Iз/(1+2/βN)

 

эквивалентная схема

g_вых = g_кэ2 = I_вых/U_А

∂I_вых/∂U_ип = ∂((U_ип-U_бэн)/(R1+1+2/β_N))/ ∂U_ип = 1/(R1+1+2/β_N)

∂I_вых/∂Т = -((U_ип-U_бэн)/(R1²+1+2/β_N))*(∂R/∂T) = ∂I_вых(R)/∂Т + ∂I_вых(U_бэн)/∂Т

1/(U_ип-U_бэ)* ∂U_бэ/∂Т

z = jωCэкв

С_экв = С_бэС_бк/(С_бэ+С_бк) + С_кп

R_вых = U_А/I_вых

 

 

Схема с общим истоком

Чтобы транзистор работал в пологой области, Uзи ≥ Uпор, Uси ≥ Uзи – Uпор Iвых = Iс = Куд/2 * W/L * (Uзи – Uпор)2 Uзи = UипR2/(R1+R2)

 

Rвых = gси-1 = UА/Iвых ΔUвых = UипR2/(R1+R2) – Uпор ÷ Uпроб

 

 

УК

 

 

Усилительный каскад с токовой (активной) нагрузкой

Т1 выполняет роль усилительного транзистора, а Т2, Т3 – токовая нагрузка.

Для согласования по току необходимо подобрать:

При увеличении R_вых, уменьшается частотная составляющая (уменьшается частотный диапазон работы каскада).

f_{гр с токовой нагрузкой} < f_{гр включ. с ОЭ} – если g_кэ^-1<<R_н

 

 

▬ усилительный каскад с токовой нагрузкой.

ПТШ-нормальный открытый транзистор

 

 

ИОН на полевом транзисторе

rдифQ1,Q2 = φТ/Iэ rвых = 2rдифQ1,Q2//R1 ≈ 2φТ/Iэ Iвыхmax = (Uип-2Uбэн)/R1 dUвых/dUип = 0 dUвых/dТ = 2dUбэ/dТ Uбэ = φТln(Iэ/Iэ0)     Uвых = 2Uзи = 2Uпор + ΔUси

 

 

Электрическая схема операционного усилителя. Расчет коэффициента усиления по напряжению.

1 каскад (входная каскадная схема):

ДУ – усиление происходит на Т1 и Т2; ток смещения на Т13 и R3; Т3 и Т4 – активная токовая нагрузка.

Выход – U_вых1

2 каскад:

Усиление происходит на составном транзисторе по схеме. Дарлингтона на Т6 и Т7; Т14 и R4 – выход источника тока.

Парафазный выход, расщепленный диодами – U_вых21, U_вых22

3 каскад:

Двухполупеиродный эмиттерный повторитель на Т8, Т9, Т10 и Т11;

диоды гарантируют НАР Т8, Т9, Т10 и Т11, т.е. всегда имеем U_{БЭ насыщ}; U_оп задается R1, T12, R2; Е5 является температурной компенсацией диф. каскада.

U _д =0

I_к1=I_к2

I_к3=I_к4

Значит I_Б5=I_Б6

I_Б7=I_Э6=I_Э5=I_Б3+I_Б4 (делим на β_pnp)

I_к7=I_к3+I _к4=I₀

Ток, на котором работает Т14 тоже I₀

Т8, Т9 и Т10, Т11 включены подобно Т6,Т7, а значит они работают на токе I₀

Расчет коэффициента усиления ОУ:

А₁ - диф. усилителя

А₃ - эмиттерного повторителя на составных транзисторах

Дифференциальный усилитель с активной нагрузкой. Коэффициент усиления.

Если в качестве нагрузки используется сопротивление – это пассивная нагрузка.

Недостатки пассивной нагрузки: 1) площадь под высокоомный резистор пропорциональна его номиналу, короче большая. 2)У выс-х р-ов большая паразитная ёмкость, которая ограничивает частотную характеристику усилителя. Увеличение сопротивления приводит к тому, что тр-ры могут попасть в насыщение. U_бк<=0.5В – должно быть отриц. смещение, тогда падение напр. На нагр: ; => появилось ограничение на номинал резистора.