книги / Стабилизация параметров транзисторных усилителей
..pdfВ п р и н ц и п е д л я д а л ь н е й ш и х и с с л е д о в а н и й в р а в н о й м е р е м о г у т б ы т ь и с п о л ь з о в а н ы т а к ж е с о о т в е т с т в у ю щ и е з а в и с и м о с т и п а р а м е т р о в к а с к а д а от х а р а к т е р и с т и ч е с к и х п а р а м е т р о в т р а н з и с т о р о в .
Д а л е е д а ю т с я ф о р м у л ы д л я р а с ч е т а о тн о с и т е л ь н ы х п о г р е ш н о с т е й к о э ф ф и ц и е н т о в у с и л е н и я , а т а к ж е в х о д н о го и в ы х о д н о г о с о п р о т и в л е н и й у с и л и т е л ь н о г о к а с к а д а п р и и з в е с т н ы х з н а ч е н и я х ч а с т н ы х п о гр е ш н о с те й п а р а м е т р о в е го э л е м е н т о в . В ы в о д ы с д е л а н ы с и с п о л ь зо в а н и е м п р и б л и ж е н н ы х ф о р м у л с у ч е т о м у с л о в и й п р и б л и ж е н и й , •п р и н яты х в т а б л . 9 -1 — 9 -3, к о т о р ы е »практи'чески в с е гд а в ы п о л н я ю т с я .
К а с к а д с о б щ и м э м и т т е р о м . О т н о с и т е л ь н а я п о г р е ш
н о сть |
к о э ф ф и ц и е н т а |
у с и л е н и я |
по |
то к у |
с у ч ето м |
(9 -114) |
||||||||||||
м о ж е т б ы т ь з а п и с а н а в в и д е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
к „ |
|
И |
|
’ |
|
|
|
|
|
(9-126) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
г д е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В-'~- |
К 1э{ I - а ) 2 » |
|
|
|
|
(9-127) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
О т н о с и т е л ь н а я п о г р е ш н о с т ь к о э ф ф и ц и е н т а у с и л е н и я |
||||||||||||||||||
по н а п р я ж е н и ю с у ч е т о м (9 -1 1 5 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
~ j r ~ |
= |
R |
^ / э |
I |
Ь |
|
I |
|
р |
|
j |
— |
|
» |
/Q 10Q\ |
||
|
В 1э ~Т(— |
г |
&Z |
~ i— r |
B z |
ex |
|
(9 -1 2 8 ) |
||||||||||
|
Лиэ |
|
|
Л/э |
|
|
|
н " я |
|
|
|
Лпх.з |
|
|
||||
гд е |
|
|
|
В „ = В 2 = - В „ |
|
= 1 . |
|
|
|
|
(9 -1 2 9 ) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ИХ |
|
|
|
|
|
|
|
|
О т н о с и т е л ь н а я п о г р е ш н о с т ь в х о д н о го с о п р о т и в л е н и я |
||||||||||||||||||
к а с к а д а с у ч е т о м (9 -1 1 6 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
[ |
$ |
] |
, + |
|
* |
" |
[ t ? |
L |
+ |
b '.> |
[ |
т ] е |
«9 - 1 3 0 > |
|||
г д е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
агв |
|
Б / |
__ |
гб |
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
в г |
|
|
|||
|
ба — "7ИХ.о > D |
33 |
|
|
Znx.o (1 — а) |
* |
|
|
2 .х .В( 1 - « ) г’ |
|||||||||
|
|
|
|
~ |
а» “ |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(9 -131) |
О т н о с и т е л ь н а я п о г р е ш н о с т ь в х о д н о г о с о п р о т и в л е н и я |
||||||||||||||||||
к а с к а д а с у ч е т о м (9 -1 1 7 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
'пыхо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z ПЫХ -9 |
|
в "« ° |
[ |
£ |
] |
+ |
в " « |
[ £ |
] , + |
* |
" |
• ■ [ £ |
] , + |
+ в " « » [ ^ ] 1 + в " г -э ^ г’ |
(9' 132) |
^■ых.а |_ |
ra + |
r6 + |
^ r J |
Или, если учиты вать, ч т о |
обычно |
r 6 |
+ Z r > г э , |
|
В " кэ |
/н |
( ! - < * ) |
_ 1. |
||
|
|
7 |
~ |
|
||
|
|
|
|
-’■ЫХ.О |
|
|
O |
f f |
_______гбга (arB 4* Zt) |
||||
^'Э |
|
^внх.в (га + |
гб + |
Z t)~ |
||
Drг |
__ |
|
га (ttfK+ Zt) (>~б + |
^г) |
||
|
|
|
^вых.а (гв "Ь |
4" ^г)2 |
||
Или при r6 - f Z r > |
г а |
|
|
|
||
Шг |
_ _ |
га (агк 4~ Zr) |
|
|||
|
ЭЭ |
|
^вых.в (г» + |
Г6+ 2 Г) ' |
||
Wr |
________ агк (Гб 4~ ^г) |
|
||||
|
аэ |
|
^выхэ (r8-f- Гй -{- Zr)' |
И ли при r e”+
В
Z T > г э
аг„ В ” аэ = — •ВЫ*.В
f9Zt (агк — гв — гg) ^■ых.в (гв 4~ гб4“ Zty
И ли при агк > г э + гб
(9 -1 3 3 )
(9 -1 3 4 )
(9 -1 3 5 )
(9 -1 3 6 )
|
R " |
|
— |
|
arKr8Zt |
|
|
и |
Г.Э---- |
|
|
(9 -1 3 7 ) |
|
|
|
|
|
•^iHx.a (ra + r6+ ZT)2' |
||
К аскад с |
общ ей б азо й . |
О тн о си тел ьн ая п о г р е ш н о с т ь |
||||
коэф ф ициента |
уси лен и я по |
то к у |
с у ч етом (9 -1 1 8 ) |
|||
|
|
|
ДК |
|
ГДа I |
|
|
|
|
%1б |
|
(9 -1 3 8 ) |
|
|
|
|
~К |
|
L « J: |
|
|
|
|
*/« |
|
|
|
О тносительная |
п огреш ность |
к о эф ф и ц и ен та, у с и л е н и я |
||||
по н ап ряж ен и ю |
с учетом |
(9 -119) |
|
|||
l f = |
4 |
4- £ L |
+ 4 t l + |
+ В* Ш Л В * 1 £ ' |
(9 -1 3 9 ) |
|
Д |
__ |
— |
^ l/ Л |
|
, |
|
° б б = |
р —7------‘‘ |
||||
Т ак |
к а к К иб = |
то |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в « — |
г« |
• |
|
||
|
|
Об |
|
у |
) |
|
|
|
|
|
^1Х.в |
|
|
|
В |
— |
|
г» |
|
. |
|
эб |
2 в .в ( ! _ « ) » |
||||
|
р _ ( Р + 1 ) ( ''0 + |
/'б)2к |
||||
|
|
ZBK.9^U6 0 |
_ |
Л) |
||
П р и |
р » 1 |
|
|
|
|
|
|
В |
— |
|
г®+ г« . . . |
||
|
аб |
z « .9 ( ! - « ) ' |
||||
|
В |
— |
VW- |
у |
~ |
1 |
|
и 7 |
---- |
---1 . |
K u6*n-*
(9-140)
(9 -141)
(9-142)
(9-143)
|
О т н о с и т е л ь н а я п о гр е ш н о с ть в х о д н о го с о п р о ти в л ен и я |
||||||||||||
к а с к а д а |
с у ч ет о м |
(9 -120) |
|
|
|
|
|
|
|
||||
^ |
|
= |
В ' * \ т |
] |
J:, + М |
^ |
] |
. + |
М |
т |
] |
, ’ |
(9 -144) |
Звх.б |
|
L |
|
|
|||||||||
г д е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д/ |
__ |
гъ |
. |
р/ |
_ |
^бн (1 " |
а) |
* |
|
|
|
|
|
и эб |
" 7 |
> ^ бб — ’ |
|
7 . |
|
> |
|
|||
|
|
|
|
|
^вх.б |
|
|
|
|
“^ВХ.б |
|
. |
(9 -145) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О т н о с и т е л ь н а я п о гр еш н о сть вы х о д н о го со п р о ти в л ен и я к а с к а д а с у ч е т о м (9 -1 2 1 )
[ ^ L + B ' 4 ^ L + B " “ [ % ] , +
+ в " ° * [ т \ + в п * Ь |
(9 ' 146) |
В" «6 =
В" эб=
о ,, _ b
В" об
в" 76—
/•« [г» + гб 0 — а ) + |
4 1 |
■ |
||
2,ых.«(гв + гб + |
2 г)2 |
|
||
______ ef* б^*В_______ • |
|
|||
2 вых.б(г» + Гб + |
2 г)2 |
|
||
arKrrt (гэ + |
z t) |
(9 -1 4 7 ) |
||
Z.HI.6(r0+ r 6 + |
Zr)* |
|||
’ |
||||
*ГЛГ«________ . |
||||
^вых.б (*"о ”Ь *"б “Ь Z') |
|
|||
аТк^б^г |
|
|
|
|
2вых.б(Гв+^б + |
2 г)г |
J |
К аскад с общ им |
ко л л екто р о м . |
О т н о с и те л ь н а я |
п о г р е ш |
||||
ность коэф ф и ц и ен та |
уси л ен и я |
п о |
то к у с у ч ет о м |
(9 -1 2 2 ) |
|||
|
^ |
«I* |
= |
В |
|
|
(9 -1 4 8 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
гд е |
|
|
|
|
|
|
|
|
В _= |
|
|
|
Р- |
(9 -1 4 9 ) |
|
|
ак |
к /к ( 1 - « ) 2 |
|
||||
|
|
|
|
|
|||
О тносительная |
п огреш ность |
к о эф ф и ц и е н та |
у с и л е н и я |
||||
по н апряж ению с |
учетом |
(9-123) |
|
|
(9 -1 5 0 )
+ “ ~ 1 т ] , + ' - .
гд е |
|
|
|
|
|
|
jP |
__ |
|
^|Zq |
|
(9 -1 5 1 ) |
|
8К |
^1/к[г» + ^ б ( 1 - « Н - 2 н]*’ |
|||||
|
||||||
R ____ |
Л$2п (1 — а) |
|
(9 -1 5 2 ) |
|||
|
|
Л'ик1г»+ ''б(1 -< *) + |
Za]2* |
|||
|
|
|
||||
|
П — |
.... |
агб2н |
|
(9 -1 5 3 ) |
|
|
ок |
Аук 1г.+Гб(1 — а) + |
2 нр» |
|||
|
|
|||||
Р |
— |
['”» + |
г6 ( 1 — а)] |
|
(9 -1 5 4 ) |
|
|
Zk |
Д[/к 1г»+ |
I1 — « )+ ZUJ2’ |
|||
|
|
О т н о с и т е л ь н а я п о гр е ш н о с т ь вх о д н о го с о п р о т и в л е н и я
к а с к а д а с .у ч е т о м (9 -1 2 4 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
А^м.к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2»х.к |
|
= |
|
в '=« |
|
|
|
|
|
ш |
|
+ |
|
|
|
|
|
|
+ |
|
M |
4f |
L |
+ |
B |
' Æ |
|
|
|
(9-155) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
гд е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В ' |
— |
2 |
|
|
г» |
|
|
В ' бк — |
Гб . |
|
|||||
|
ЭК~ |
1Х.к ( 1 - а ) > |
7 |
|
* |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^вх.к |
|
|
|
дг |
__ |
|
* ( r , + |
Zн) . |
|
|
|
|
|
|
(9-156) |
||||
|
ак |
|
2 >х.к (1 -а )= » |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
В г |
= |
-------- ______ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
г* |
' 2 |
, х.к (1 — а) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
О т н о с и т е л ь н а я п о гр е ш н о с ть вы х о д н о го со п р о ти в л ен и я |
|||||||||||||||
к а с к а д а с у ч е т о м (9 -1 2 5 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
4 ^ г = - |
в " - |
Ш |
|
+ |
в " » |
[ |
т |
] + |
в ч |
|
Ь |
<9 - 157> |
|||
гд е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
и |
__ rà |
7 |
°0 . |
Oft |
___ Z r(l |
а )« |
|
|||||||
б к ---- |
J |
и |
|
7 |
---- |
7 |
|
э |
|
||||||
|
|
|
|
|
^ВЫХ.К |
|
|
К |
|
^ВЫХ.К |
|
(9 -158) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В " ак = |
— |
а (Гб + |
Zr) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
■'вых.к |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П о л у ч е н н ы е с о о т н о ш е н и я п о з в о л я ю т к о л и ч е с т в е н н о о ц е н и т ь о т н о с и т е л ь н ы е п о г р е ш н о с т и о с н о в н ы х п а р а м е т р о в у с и л и т е л ь н ы х к а с к а д о в с у ч ет о м в с е х д е с т а б и л и з и р у ю щ и х ф а к т о р о в . З н а ч е н и я п о г р е ш н о с т е й п а р а м е т р о в т р а н з и с т о р о в м о г у т б ы т ь р а с с ч и т а н ы п о ф о р м у л а м гл . 2. Т р е б у е м а я г л у б и н а О О С с у ч ет о м с т а б и л и з и р у ю щ е г о э ф ф е к т а , д о с т и г а е м о г о з а с ч е т р е а л и з а ц и и о п р е д е л е н н о г о р а б о ч е г о р е ж и м а , м о ж е т б ы т ь р а с с ч и т а н а п о ф о р м у л а м (3 -3 4 ) и л и (6 -2 8 ) .
П р и м е ж к а с к а д н о й О О С п о г р е ш н о с т ь с у м м а р н о г о к о э ф ф и ц и е н т а у с и л е н и я (п о т о к у , н а п р я ж е н и ю и л и м о щ н о
сти ) м о ж е т б ы т ь о п р е д е л е н а |
п о ф о р м у л а м |
(6 -3 9 ) |
и |
||
(6 -4 0 ). |
|
|
|
|
|
М е т о д и к а , и з л о ж е н н а я |
в н а с т о я щ е й г л а в е , м о ж е т |
||||
б ы т ь и с п о л ь з о в а н а т а к ж е |
д л я р а с ч е т а в ы х о д н ы х п а р а |
||||
м е т р о в |
б о л ь ш и н с т в а ти п о в |
э л е к т р о н н ы х |
ц е п е й |
и |
устройств |
на |
тр а н зи сто р ах , |
м и к р о м о д у л е й и |
и н т е г р а л ь |
|||||||||||
ных |
схем. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Н екоторы е |
типы п р акти ч ески х |
схем . Р е а л и з а ц и я |
у с и |
||||||||||||
лителей |
с |
ком би н и рован н ой |
О О С |
ч а щ е |
в с е го |
о с у щ е с т |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
в л я е т с я |
с и с п о л ь з о в а н и е м |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
м естн ой |
О О С , |
з а м ы к а ю щ е й |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
ся в п р е д е л а х о п р е д е л е н н о |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
го к а с к а д а (р и с . 9 -1 — 9 - 3 ); |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
м е ж к а с к а д н о й О О С н а п е |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
р ем ен н о м |
т о к е и м е с т н о й |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
О О С |
н а п о с т о я н н о м т о к е |
|||||||
Рис. 9-1. Схема усилитель |
(ри с. |
4 -4 — 4 -6 ). |
|
|
|
||||||||||
Е с л и |
в п е р в о м |
|
в а р и а н т е |
||||||||||||
ного |
каскада |
с последователь |
д л я с т а б и л и з а ц и и р а б о ч е г о |
||||||||||||
ной |
отрицательной |
обратной |
|||||||||||||
р е ж и м а |
|
п р е д п о ч т и т е л ь н е е |
|||||||||||||
связью на постоянном и пере |
|
||||||||||||||
менном токе. |
|
|
|
|
и с п о л ь зо в а т ь |
м е с т н у ю |
О О С |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
на п о с т о я н н о м т о к е , т о в о |
||||||||
втором |
д л я |
этих |
целей |
в р ав н о й |
м ер е |
м о г у т |
б ы т ь |
п р и |
|||||||
м енены |
та к ж е |
др у ги е |
способы |
с т а б и л и з а ц и и , |
р а с с м о |
||||||||||
трен н ы е |
в гл . |
4 и |
5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
П ервы й |
из |
уп ом ян уты х |
вы ш е |
в а р и а н т о в |
|
у с т у п а е т |
|||||||||
втором у |
по |
числу |
эл ем ен то в |
и э ф ф е к т и в н о с т и , |
н о и м е е т |
Рис. 9-2. Схема усилительного |
Рис. 9-3. Схема усилительно |
||
каскада с |
параллельной отри |
го каскада с комбинирован- |
|
цательной |
обратной связью на |
■ной |
параллельно-последова |
постоянном и переменном токе. |
тельной |
отрицательной обрат |
ной связью на постоянном и переменном токе.
то п реи м ущ ество, что обы чно н е т р е б у е т п р и н я т и я с п е ц и ал ьн ы х м ер д л я п р е д о тв р а щ е н и я в о з м о ж н о с т и с а м о в о зб у ж д е н и я . П о это м у его п р е д п о ч т и те л ь н е е п р и м е н я т ь
в вы со ко часто тн ы х у си л и тел я х и м а л о ш у м я щ и х с |
х е м а х . |
|
Ц е л е с о о б р а зн о с ть о су щ ествл ен и я с т а б и л и з а ц и и |
п а р а |
|
м етров тр а н зи с то р н ы х |
у си л и тел ей п у тем к о м б и н и р о в а н |
|
н ого п р и м ен ен и я О О С |
н а п о стоян н ом и п е р е м е н н о м т о к е |
п о д т в е р ж д а е т с я о п ы т о м р я д а о т е ч е с т в е н н ы х п р е д п р и я ти й и и н о с т р а н н ы х ф и р м .
В к а ч е с т в е п р и м е р а м о ж н о у к а з а т ь н а с х е м у д в у х - к а с к а д и о г о ш и р о к о д и а п а з о н н о г о у с и л и т е л я , р а с с ч и т а н
н о го |
н а р а б о т у в и н т е р в а л е |
т е м п е р а т у р о т — 30 д о |
|||
+ 65 |
°С '[Л . |
89]. У с и л и т е л ь в ы п о л н е н н а |
т р а н з и с т о р а х |
т и |
|
п а 2 N 5 0 2 (о р и е н т и р о в о ч н ы й о те ч е ст в е н н ы й а н а л о г — |
|||||
т р а н з и с т о р |
П 4 0 3 ) {Л . 115]. В |
к а ж д о м |
и з к а с к а д о в |
п р и |
м е н е н а п о с л е д о в а т е л ь н а я О О С н а п о с то я н н о м и п е р е м ен н о м т о к е . К р о м е т о го , в х о д н о й т р а н з и с т о р о х в а ч е н м е ж к а с к а д н о й О О С , п о с л е д о в а т е л ь н о й по н а п р я ж е н и ю
(ом . р и с . 4 -5 ,а ) . У с и л и т е л ь - о б е с п е ч и в а е т |
н а |
частоте. |
10 М г ц к о э ф ф и ц и е н т у с и л е н и я 3 0 ± 1 ,0 д б во |
в сем |
и н т е р |
в а л е р а б о ч и х т е м п е р а т у р . |
|
|
В д в у х к а с к а д н о м в и д е о у с и л и т е л е , в ы п о л н ен н о м н а т а к и х ж е т р а н з и с т о р а х , в п е р в о м к а с к а д е п р е д у с м о т р е н а т о л ь к о с т а б и л и з а ц и я р а б о ч е й то ч к и , а во вто р о м о д н о в р е м е н н о е о с у щ е с т в л е н и е О О С н а п е р е м е н н о м гске. К р о м е т о го , в х о д н о й т р а н з и с т о р о х в а ч е н м е ж к а с к а д н ой О О С , п а р а л л е л ь н о й п о т о к у (см . ри с. 4 - 5 ,6 ). В о п ы т н ом в а р и а н т е д а н н ы й у с и л и т е л ь и м е е т п о л о с у э ф ф е к т и в но п е р е д а в а е м ы х ч а с т о т д о 20 М г ц и х а р а к т е р и з у е т с я
в ы с о к о й с т а б и л ь н о с т ь ю п а р а м е т р о в .
П р и м е р н о а н а л о г и ч н ы м о б р а з о м в ы п о л н е н т а к ж е д в у х к а с к а д н ы й в и д е о у с и л и т е л ь н а г е р м а н и е в ы х д и ф ф у з и о н н ы х т р а н з и с т о р а х 2 N 5 0 2 и 2 N 6 0 4 (о р и е н т и р о в о ч н ы й о т е ч е с т в е н н ы й а н а л о г — т р а н з и с т о р П 4 1 5 ) .
И з в е с т н ы й и н т е р е с п р е д с т а в л я е т с х е м а м а л о ш у м я щ е -
го т р е х к а с к а д н о г о у с и л и т е л я |
п р о и г р ы в а т е л я |
ф и р м ы |
F is h e r R a d io C o r p o r a tio n [Л . 90], |
в ы п о л н е н н о г о |
н а т р а н |
з и с т о р а х 2 N 1 0 9 (о р и е н т и р о в о ч н ы й о т е ч е с т в е н н ы й а н а л о г — т р а н з и с т о р П 2 5 Б ) . В х о д н о й к а с к а д э т о го у с и л и т е л я о х в а ч е н м е с т н о й п а р а л л е л ь н о - п о с л е д о в а т е л ь н о й О О С , о с у щ е с т в л я е м о й о д н о в р е м е н н о н а п о с т о я н н о м и п е р е м е н н о м т о к е . К р о м е т о го , он о х в а ч е н г л у б о к о й м е ж к а с к а д н ой О О С н а п е р е м е н н о м т о к е . Н а к о н е ц , в в ы х о д н о м к а с к а д е п р е д у с м о т р е н о к о м б и н и р о в а н н о е о с у щ е с т в л е н и е п о с л е д о в а т е л ь н о й О О С н а п о с т о я н н о м т о к е и п а р а л л е л ь ной о т р и ц а т е л ь н о й о б р а т н о й с в я з и н а п е р е м е н н о м то к е . У р о в е н ь с о б с т в е н н ы х ш у м о в о п и с а н н о г о у с и л и т е л я н а 72 д б н и ж е у р о в н я с и г н а л а .
П а р а м е т р ы о п и с а н н ы х т и п о в у с и л и т е л е й о п р е д е л е н ы э к с п е р и м е н т а л ь н ы м п у т е м и д а л е к и о т о п т и м а л ь н ы х .
П р и м е р н о а н а л о г и ч н а я к а р т и н а |
х а р а к т е р н а я д л я |
17—>Ц53 |
257 |
усилителей |
отечествен н ого п р о и зв о д с т в а . |
В с л е д с т в и е т о |
||||
го, что при |
их п р о ек ти р о в ан и и вы б о р р а б о ч и х |
р е ж и м о в |
||||
и допусков |
п ар ам етр о в |
эл ем е н то в п р о и з в о д и л с я |
в о с н о в |
|||
ном эксп ер и м ен тал ьн ы м |
п утем , они х а р а к т е р и з у ю т с я з н а |
|||||
чительной |
и збы точностью |
д е т а л е й . |
Т а к , |
в м н о г о к а с к а д |
||
ных устрой ствах средн ей |
сл о ж н о сти |
о н а |
с о с т а в л я е т п р и |
|||
м ерно 25— 30% , а в у стр о й ств ах б о л ь ш о й |
с л о ж н о с т и , с о |
д ер ж ащ и х 10 и б о л ее к а с к а д о в , в р я д е с л у ч а е в д о с т и г а ет 50%'.
Г л а в а д е с я т а я М Е Т О Д И К А Р А С Ч Е Т А Д О П У С К О В
ПА Р А М Е Т Р О В Т Р А Н З И С Т О Р Н Ы Х
УС И Л И Т Е Л Е Й
10-1. ТИПОВАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАСЧЕТА
Т и п о вая |
п о сл ед о вательн о сть р а с ч е т а |
т р а н з и с т о р н о г о |
у с и |
||||||||||||||
л и тел я с |
и сп о л ьзо ван и ем |
м ето д а |
к о с в е н н о го а н а л и з а д а |
||||||||||||||
на |
в |
таб л . 10-1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Р а с ч е т п рои зводи тся |
с у ч етом |
с т а б и л и з и р у ю щ е г о |
д е й |
|||||||||||||
ствия вы бран н ого |
|
р аб о чего р е ж и м а |
н а п о с т о я н н о м |
т о к е |
|||||||||||||
и |
О О С н а перем енном |
то ке. В п о с л ед н е м |
с л у ч а е |
с л е д у |
|||||||||||||
ет |
оценить, |
о к а зы в а ет ли |
п р и м ен ен н ы й |
в и д О О С |
с т а б и |
||||||||||||
ли зи рую щ ее |
д ей стви е |
н а |
и ссл ед у ем ы й |
п а р а м е т р |
и л и |
||||||||||||
только п ри води т к |
и зм ен ен и ю |
его а б с о л ю т н о го |
з н а ч е н и я , |
||||||||||||||
что |
м ож но сд ел ать |
с |
п ом ощ ью |
т а б л . 7-1. Т а к , |
н а п р и м е р , |
||||||||||||
О О С п ар ал л ел ьн о го |
ти п а |
су щ ествен н о |
у м е н ь ш а е т |
а б с о |
|||||||||||||
лю тную |
величину |
входн ого с о п р о ти в л е н и я |
у с и л и т е л я , н о |
||||||||||||||
не способствует его |
с та б и л и зац и и . П о э т о м у п р и |
о п р е д е |
|||||||||||||||
лении поля |
д о п у ска |
п а р а м е т р а |
его |
к р и р а щ 'е н и е |
с л е д у е т |
||||||||||||
отнести |
к н о м и н ал ьн о м у |
зн ач ен и ю , |
о п р е д е л е н н о м у с у ч е |
||||||||||||||
том |
вл и ян и я д ан н о го ви д а О О С . В |
п р о ти в н о м |
с л у ч а е б у |
||||||||||||||
д ет |
н аб л ю д аться |
л о ж н ы й |
э ф ф е к т с у ж е н и я |
зо н ы |
р а з б р о |
||||||||||||
са |
и сследуем ого |
п а р а м е т р а . |
П р и м е н и т е л ь н о |
к |
р а с с м а |
||||||||||||
тр и в аем о м у |
случаю |
о тн о си тел ьн ая |
п о гр е ш н о с ть |
п а р а м е |
|||||||||||||
т р а |
м о ж е т |
бы ть |
р ассч и тан а по |
ф о р м у л е |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
0а==АП;и>.с/Щю.С» |
|
|
|
|
|
(10-1') |
|||||
гд е |
ано.с — средн ее |
и л и |
н о м и н ал ьн о е |
з н а ч е н и е |
п а р а м е |
||||||||||||
тр о в с у ч ето м в л и я н и я |
О О С н а |
п е р е м е н н о м т о н е . |
|
Определяемая величина
Точность установления вы бранного рабочего режима •на постоянном токе
Способ определения или расчетная формула
Рассчитывается по формулам:
а) для каскада с параллельной ООС— (9-7)—(9-9):
б) для каскада с последовательной ООС— (9-17) и (9-18);
в) для каскада с параллельно-после довательной ОрС— (9-26) и (9-27);
д) для многокаскадных усилителен с гальванической связью—(9-54)—(9-57)
Пределы изменении тока коллектора транзистора при выбранном рабочем режиме
Для типов каскадов, перечисленных в предыдущем пункте, рассчитывается соответственно по формулам (9-12), (9-13), (9-21), (9-22), (9-30) и (9-31), а для каскада с термокомпенсацией—по формулам (9-52) и (9-53)
Пределы |
изменении мощ |
Для |
типов |
каскадов, |
перечисленных |
||
ности, рассеиваемой |
в кол |
ранее, |
рассчитывается |
соответственно |
|||
лекторном |
переходе |
транзис |
по формулам |
(9-15), |
(9-16), |
(9-24), |
|
тора при выбранном |
рабочем |
(9-25), |
(9-33) |
и (9-34), |
а для |
каскада |
режиме |
|
|
|
|
|
с |
термокомпенсацией—по |
формуле |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
, ЛР«. |
У . л /« Л * 7 Л | |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Р к |
\ |
At |
) |
и к |
|
|
Пределы |
|
изменений |
кол |
|
Рассчитываются |
по формуле (9-113) |
||||||||
лекторного |
|
напряжения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Поле допуска |
сопротивле |
|
Рассчитывается |
по |
|
формулам |
(2-7) |
|||||||
ния |
коллектора |
с |
учетом |
и |
(2-8) с учетом |
(2-2)— (2-5а) |
|
|||||||
комплексного |
воздействия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
всех дестабилизирующих фак |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
торов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
То же |
сопротивления |
ба |
|
Рассчитывается |
по |
|
формулам |
(2-9) |
||||||
зы |
|
|
|
|
|
|
и (2-10) с учетом (2-2)—(2-5а) |
|
||||||
То |
же |
сопротивления |
|
Рассчитывается |
по |
формулам |
(2-11) |
|||||||
эмиттера |
|
|
|
|
|
и (2-12) с учетом (2-2)—(2-5а) |
|
|||||||
То псе коэффициента пере |
|
Рассчитывается по формулам (2-13)— |
||||||||||||
дачи |
тока |
эмиттера |
(базы) |
(2-18) с учетом (2—2)— (2-5а) |
|
|||||||||
То же емкости |
коллектор |
|
Рассчитывается |
|
по |
формулам |
||||||||
ного |
перехода |
|
|
|
(2-19)—(2-23) |
с учетом |
(2-2)—(2-5а) |
Определяемая |
величина |
Способ определения пли расчетная формула |
||||||||
То |
же |
входной |
емкости |
Рассчитывается по формулам (2-24)— |
||||||
транзистора |
|
|
|
(2-27) с учетом (2-2)—(2-5а)* |
|
|||||
Поле допуска входного со* |
Рассчитывается |
по формулам: |
||||||||
противления каскада |
с уче |
а) для каскада с общим эмиттером— |
||||||||
том |
стабилизирующего |
дей |
(9-130) и (9-131); |
|
|
|
|
|||
ствия |
выбранного |
рабочего |
б) для каскада |
с |
общей |
базой— |
||||
режима |
|
|
|
|
(9-144) и (9-145); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в) для каскада |
с общим |
коллекто |
||
|
|
|
|
|
|
ром (9-155) и (9-156) |
|
|
|
|
То же выходного сопротив |
Для каскадов с ОЭ, ОБ |
и ОК соот |
||||||||
ления каскада |
|
|
|
ветственио рассчитывается |
по |
форму |
||||
|
|
|
|
|
|
лам (9-132)—(9-137), |
(9-146)—(9-147- |
|||
|
|
|
|
|
|
и (9-157)—(9-158) |
|
|
|
|
То же коэффициента |
уси |
Для каскадов с ОЭ, ОБ и ОК соот |
||||||||
ления |
по напряжению |
|
ветственио рассчитывается |
по форму |
||||||
|
|
|
|
|
|
лам (9-128)—(9-129), |
(9-139)— (9-143 |
|||
|
|
|
|
|
|
и (9-150)—(9-154) |
|
|
|
|
То же коэффициента |
уси |
Для каскадов с ОЭ, ОБ и ОК соот |
||||||||
ления по току |
|
|
|
ветственно рассчитывается |
по |
форму |
||||
|
|
|
|
|
|
лам (9-126)—(9-127), |
(9-138), |
(9-148) |
||
|
|
|
|
|
|
и (9-149) |
|
|
|
|
Номинальное значение глу |
Рассчитывается |
по формуле |
(6-28) |
|||||||
бины |
ООС |
на |
переменном |
|
|
|
|
|
||
токе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Точность установления вы бранного рабочего режима на переменном токе
Рассчитывается по формулам:
а) для каскада с последовательной ОО С-(9-76)—(9-87);
б) для каскада с параллельной ООС—(9-88)—(9-95) ;
в) для каскада с параллельно-после довательной ООС—(9-96)—(9-104);
г) при межкаскадной ООС, после довательной по напряжению,— (9-105) и (9-106);
д) при межкаскадной ООС, парал лельной по току,— (9-107) и (9-108);
4 При наличии экспериментальных зависимостей характеристических параметров от основных дестабилизирующих факторов значение соответствующего параметра при их комплексном воздействии может быть получено на основе формул (2-34)—(2-38).