книги / Стабилизация параметров транзисторных усилителей

Ah i — приращение			тока в сопротивлении нагрузки первого кас­
када усилителя с гальванической междукаскадной связью;
K i,\K u и Кр — соответственно					коэффициенты		усиления	по току,
напряжению и мощности в разах;
k i, ku и	kP — соответственно				коэффициенты		усиления	по току,
напряжению	и мощности, дб;
К ! — коэффициент нелинейных искажений;
k — коэффициент			аппроксимации входной			статической		харак­
теристики транзистора;
è = l,3 8 '1 0 -23		а7'• сек!град—1,38■ 10-10 эрг}град=Ъ,ЪЪ эв1град —
постоянная Больцмана;
х — коэффициент,			характеризующий материал				полупроводника;
L p — средняя		длина		диффузии	«дырок» в л-области;
L n — средняя		длина		диффузии	электронов	в	р-области;

Lp и L, — значения частных погрешностей параметров элементов нестабилизированного и стабилизированного каскадов;

К — коэффициент теплопроводности;

X(ji — относительный «вес» линейного участка зависимости пара­ метра элемента электронной цепи от интенсивности соответствующе­

го дестабилизирующего воздействия	(температуры, коллекторного
тока и напряжения);
т — коэффициент, выражающий	отношение текущего значения

тока коллектора к величине этого тока, три которой коэффициент

передачи	тока базы равен половине максимального значения;
М в и	Ми — соответственно коэффициенты частотных искажений

усилительного каскада на верхней и нижней частотах рабочей по­ лосы;

Afp — коэффициент частотных	искажений цепи	обратной связи;
М 20 о и M t — соответственно	коэффициенты,	характеризующие

отношение сопротивления элементов цепи смещения, подключенных параллельно входу каскада, к его входному сопротивлению, при

температуре + 20 °С и		температуре,				отличающейся от			нормальной;
		— математическое ожидание							относитель­
ного	значения параметра элемента				и	выходного параметра электрон­
ной	цепи;
	Цп — подвижность электронов;
	Цр — подвижность «дырок»;
	п — концентрация электронов;
При — плотность электронов				в	области		коллектора		транзистора
p-типа в условиях теплового равновесия;
п 1 и п2 — коэффициенты			трансформации				входного		и выходного
трансформаторов усилительного каскада;
N 0 и Nu — эффективная			плотность квантовых					состояний в зоне
проводимости и в валентной зоне соответственно;
N — коэффициент, определяемый выражением (5-70) ;
N ' — коэффициент,		учитывающий				ухудшение		теплоотдачи		при
отклонении атмосферного давления от нормального;
•О — толщина изоляционной				прокладки			между	корпусом		тран­
зистора и дополнительным радиатором;
•Ос.р — коэффициент,		характеризующий					стабилизирующее			дей­
ствие выбранного рабочего режима на постоянном токе;

Ля и т]в — к. п. д. усилительного					каскада	соответственно					в 'р е ­
жимах А » В;										(каскада;
Пт — к. п. д. выходного трансформатора усилительного
T]i» Лг и т]з — коэффициенты,				характеризующие				потери		в	цепях
стабилизации рабочей точки усилительных каскадов с									параллель­
ной, последовательной и параллельно-последовательной									ООС;
— корреляционное отношение,					характеризующее				статистиче­
ские связи между параметрами элементов нелинейной цепи;
рР — концентрация «дырок»;
рп — плотность	«дырок»	в	валентной зоне			полупроводника;
n-типа -в условиях теплового равновесия;
f à x t \		появления			относительного				приращения
— вероятность
параметра электронной цепи,		равного
P j — суммарная	мощность,		рассеиваемая			в	переходах			транзи­
стора;
Р* — мощность,	рассеиваемая			в коллекторном				переходе			тран­
зистора;
Р Б — мощность,	потребляемая - усилительным						каскадом от источ­
ника постоянного тока;
Peu — мощность	постоянного			тока, расходуемая в					цепях		сме­
щения нестабилизированного усилительного каскада;
Р'ст, Р"ст и P er — соответственно					мощность		постоянного				тока,

расходуемая в цепях стабилизации усилительных каскадов с па­ раллельной, последовательной и параллельно-последовательной об­ ратной связью;

Рнл и Р кв — соответственно		мощности,		отдаваемые	в нагрузку
в режимах А и В\
Р яа и Р и в — соответственно		мощности		постоянного	тока,	рас­
сеиваемые в коллекторе транзистора в режимах А и В;
P c — -мощность сигнала, которая может				быть подана на		вход
усилительного каскада при минимальных искажениях;
Рогд — мощность,	которая должна		быть отдана усилительным
каскадом в нагрузку;
р — безразмерный	коэффициент,		определяемый		выражением
(5-71);
— относительное приращение мощности, рассеиваемой в						кол
:Рш
лекторе транзистора;
9=1,60210~1В к — заряд электрона;
qi, qv, qt — число	шагов аппроксимации			зависимости параметра

от коллекторного тока и напряжения, а также от температуры окружающей среды;

Qi — интенсивность дестабилизирующего фактора';
в — крутизна изменения тока / Ксш;
R'o.c и	R "ос — соответственно сопротивления резисторов в це­
пях последовательной и параллельной ООС;
R2 и	Rz — сопротивления потенциометра базового	смещения?
Rv.om,	Zг.опт — оптимальная величина сопротивления	генерато­

ра сигнала, соответствующая минимальному уровню собственных шумов усилительного каскада;

Rn — суммарное тепловое сопротивление транзистора;
Rio — тепловое сопротивление			между корпусом		транзистора и
окружающей средой;
Rt пр — тепловое сопротивление			изолирующей	прокладки между
корпусом транзистора и дополнительным радиатором;
кб — сопротивление	резистора,		включенного	последовательно
входу усилительного каскада;
R3K £ — обобщенное	значение	сопротивления резисторов,				включен­
ных в цепи эмиттера, коллектора		и смещения транзистора;
гб — сопротивление базы транзистора;
г„ — сопротивление коллектора транзистора;
га — сопротивление эмиттера транзистора;
гу — сопротивление	утечки коллекторного перехода;
гц — коэффициент корреляции,			характеризующий		статистические
связи между параметрами элементов линейной цепи;
Яго и R u — соответственно сопротивления элементов						цепи сме­

щения, подключенной параллельно входу каскада, при температуре +20 °С и температуре, отличающейся от нормальной;

Rm и Яд — соответственно сопротивления корректирующих ре­ зисторов, подключенных параллельно и последовательно терморези­ стору цопи смещения каскада;

р — удельное электрическое сопротивление;

si, s2 и s — соответственно коэффициенты режимной нестабиль­ ности усилительных каскадов с параллельной, последовательной и параллельно-последовательной ООС на постоянном токе;

ST.с	— коэффициент	режимной нестабильности усилительного
каскада	с терморезистором в цепи смещения;
«кс — коэффициент		режимной нестабильности усилительного кас­

када с последовательной ООС на постоянном токе и терморезис­ тором в цепи смещения;

diu

^ВЫХ-- 2дик.. крутизна выходной статической характеристики

транзистора;
dit	— крутизна		входной статической характеристики тран­
диц
зистора;
àiK	— крутизна		проходной статической	характеристики
5пр = ди6
транзистора;
On — удельная электронная проводимость;
Ор — удельная «дырочная» проводимость;
fLX t \	/Д ah \			квадратические
с <— — 1 и .о .(		J — соответственно средние

отклонения относительных значений параметра элемента и выход­ ного параметра электронной цепи;

о и а ' — углы наклона прямых, проходящих через точки, харак­ теристики Р| = ф(1'к), в которых 01—0макс И 02=0,Бамако; '

Т — абсолютная температура, °К;

t — текущая температура, °С;

to — нормальная комнатная температура. °С;

Дt — разность температур;

U — температура

переходов транзистора;

W n — максимально

допустимая температура

коллекторного

пе­

рехода;

Т"

и

Т — возвратные

отношения

каскадов

с

последователь­

V,

ной, параллельной

и

параллельно-последовательной

обратной

связью;

Г,о — покаскадное возвратное отношение;

Tot — суммарное возвратное отношение

усилителя;

Tij,

Tip,

TjP и Tijp — возвратное отношение

межкаскадной

об­

ратной

связи;

отношения

t'-ro,

/-го

и

p -то

каскадов;

Ti,

Т),

ТР — возвратные

т р — время жизни «дырок»;

Uб

и

Uк — соответственно напряжения

на

базе

и коллекторе

транзистора;’

и к.р — напряжение

на коллекторе транзистора, соответствую­

щее выбранной рабочей точке;

и а.к — напряжение

полупроводниковых

шумов

коллекторного

перехода транзистора;

t/д.к — напряжение дробовых шумов коллектора;

С/д.э — напряжение дробовых шумов эмиттера;

UT — напряжение термических шумов транзистора;

Uш — напряжение

шумов

транзистора,

обусловленное

.разделе­

нием тока эмиттера на ток коллектора и ток базы;

t/ш.» и

Uш.к — соответственно

напряжение

собственных шумов

в эмиттерном и коллекторном переходах транзистора;

«вх

и

цВых — соответственно

напряжения

на

входе

и

выходе

эквивалентного Четырехполюсника;

Um — амплитудное значение напряжения

выходного сигнала;

2W — эффективная толщина базы транзистора;

фт — угол

наклона

компенсационной

характеристики

терморези-

стора;

Фэк — угол наклона

компенсационной

характеристики

сопротив­

ления эмиттер — коллектор транзистора;

Ф — угол

наклона

компенсационной

характеристики

цепи

сме­

щения, при котором обеспечивается заданная стабильность рабочей точки усилительного каскада;

фо.с и ф к — соответственно углы сдвига фаз в усилителе

сООС и без нее;

и4*2 — константы, характеризующие уровень собственных

шумов коллекторного перехода транзистора; Фр — угол сдвига фаз в цепи обратной связи транзисторного

усилителя;

Xi, Xj и х п — параметры i, j и п-то элементов электронной цепи;

AXi

— относительное приращение параметра элементов электронной

цепи;

Уи, Уч, Ун и угч. — характеристические параметры проводимо­ сти транзистора;

zu, Z12, 221 и Z22 — характеристические параметры холостого хода транзистора;

Z "о,с и Z 'о.с — комплексные				значения		сопротивлений		в цепях
параллельной		и последовательной		ООС на		переменном токе;
Z их,	Лих — входное сопротивление				усилительного		каскада;
Z вых, Лвых — выходное			сопротивление			усилительного		каскада;
Zf, R,—		сопротивление генератора сигнала;
Zn,	Ru — сопротивление		нагрузки		усилительного		каскада.

П р и м е ч а н и я : 1. Постоянные величины обозначены за­ главными буквами, переменные — строчными.

2.Индекс, i (например, / к<) указывает на зависимость соответ­ ствующего параметра от температуры,

3.Комплексные сопротивления обозначены через Z,, а соответ­ ствующие активные сопротивления — через Ri.

1.Иоффе А. Ф. Физика полупроводников. Изд. АН СССР, 1957.

2.Федотов Я. А., Шмарцев 10. В. Транзисторы. М., «Советское радио», 1960.

3.Цыкин Г. С. Электронные усилители. М., Связьиздат, 1960.

4.Герасимов С. М., Мигулин И. Н., Яковлев В. Н. Расчет полу­

проводниковых усилителей и генераторов. Киев, Госиздат техниче­ ской литературы УССР, 1961.

5.Степаненко И. П. Основы теории транзисторов и транзистор­ ных схем. М., «Энергия», 1967.

6.Полупроводниковые приборы и их применение, сборники ста­ тей под ред. Федотова Я. А., Вып. 1—23. М., «Советское радио», 1956—1970.

7.Шокли В. Теория электронных полупроводников. М , Лзд ио нностр. лит., 1953.

8.Рйзкин А. А. Основы теории и расчета электронных усилите­ лей. М., «Энергия», 1965.

9.Расчет транзисторных цепей. Под общей редакцией Р. Ши. М., «Энергия», 1964.

10.Лоу и др. Основы полупроводниковой электроники. М., «Со­ ветское радио», 1958.

11.Кобленц А., Оуэнс Г., Транзисторы. Теорн;. и применение.

М., Изд-во иностр. лит., 1956.

12. Миддлбрук Р. Д . Введение в теорию транзисторов. М., Атом-

издат, 1960.

13. Шитиков Г. Т. Стабильные диапазонные автогенераторы. М.,

«Советское радио», 1965.

14. Петров Л . А., Сытый Г. Ф. Влияние удельного сопротивления германия на температурную зависимость плоскостных триодов. — В кн.; Полупроводниковые приборы и их применение. Вып. 2. М.,

«Советское	радио»,		1957.
15. Greenbaum			JW. Transistor heat sink		calculation.	Electronics,
1960, v. 33, № 32.
16. Петров		Л.	А. Зависимость	параметров от		температуры
в триодах	П1 — В кн.: Полупроводниковые				приборы и их примене­
ние. Вып.	1, М.,	«Советское радио»,		1956.

17. Спиридонов Н. С. Расчет параметров дрейфового триода, с учетом зависимости подвижности носителей от концентрации при­ месей в базе. — В кн.: Полупроводниковые приборы и их примене­ ние. Вып. 6. М., «Советское радио», 1960.

18.Prince М. Phys. Rev., 1953, v. 92, № 5.

19.Транзисторы. Справочник под общ. ред. Николаевского И. Ф. М., «Связь», 1969.

20.«Транзисторная электроника в приборостроении». Сборник трудов под ред. Чистякова Н. И. М., Госиздат оборонной промыш­

ленности, 1959.

•21. Looney J. С. Now to analyze feedback in transistor amplifiers. Electronics Ind., 1961, v. 20, № 9.

22. Акулов И. И., Баржин В. Я-» Валитов Р. А. и др. Теория и расчет основных радиотехнических схем на транзисторах. М.,

«Связь», 1964.

23. H alligan J. W. Effect of external base and emitter resistance of noise figure. PIRE, 1960, v. 48, № 5.

24.	Расчет и проектирование импульсных устройств на транзисто­
рах. Под общ. ред. Ш терка М. Д . М., «Советское радио», 1964.
25.	Мадоян С. Г. Влияние структуры сплавных переходов на
электрические		характеристики	триодов. — В кн.: Полупроводнико­
вые приборы		и их применение.	Вып. 6. М., «Советское радио», 1960.

26.Спиридонов H. С., Вертоградов В. И. Дрейфовые транзисто­ ры. М., «Советское радио», 1964.

27.Мишустин И. А. Самостабилизирующиеся каскады. М., «Энер­

гия», 1967.

28.Егоров К. В. Основы теории автоматического регулирования. М., «Энергия», 1967.

29.Соминский М. С. Полупроводники. М., Физматгиз, 1961.

30.Сигорский В. П. Анализ электронных схем. Киев, Изд-во технической литературы УССР, 1964.

31.Dubois. Condition for optimum noise performance of transistor

amplifier with a reactiv source. IEEE Trans, on Audio, 1965, v. AU-13,

№1, 5.

32.Trizlen H. L. Rauschen gegenkoppelter Transistorverstarker.

Nachrichtentechnische Zeitschrift, 1965, NT-3.

33. Haus H. A., Adler R. B. Optimum nois performance of linear amplifiers. PIRE, 1958, v. 46, № 8.

34.Ван-дер-Зил А. Флуктуационные явления в полупроводниках. М., Изд-во иностр. лит., 1961.

35.Потрясай В. Ф., Рыжов А. С., Сутягин Б. Я. Шумы тран­

зисторов — В кн.: Полупроводниковые приборы и их применение.

Вып. 5. М., «Советское радио», 1960.

36. Scoot T. R. Transistors and other crystal valves. London, 1955.

37. Шокли В., Спаркс М., Тил Г. Транзистрры с р-п перехода­ ми.— «Вопросы радиолокационной техники», 1952, № 1.

38.Коссов О. А. Усилители мощности на транзисторах в режиме переключений. М., «Энергия», 1964.

39.Борисов А. И. Зависимость статических вольт-амиериых ха­

рактеристик плоскостных триодов от окружающей температуры.— В кн.: Полупроводниковые приборы и их применение. Вып. 2. М., «Советское радио», 1957.

40. Stern S. Cooling power transistors. Electronics hid., 1959,

v.18, № 9.

41.Лурье Б. Я. Проектирование транзисторных усилителен с глу­

бокой обратной связью. М., «Связь», 1965.

42. Попов И. А., Найвельт P. С. Расчет температурной компен­ сации плоскостных кристаллических триодов по их статическим ха­ рактеристикам, сб. «Полупроводниковые приборы и их применение». Вып. 1. М„ «Советское радио», 1956.

43. Абдулаев А. А. Поведение плоскостных германиевых триодов

при больших	рассеиваемых мощностях. —*В кн.: Полупроводнико­
вые приборы	и их применение. Вып. 3. М., «Советское радио», 1958.

44.Варшавер В. А. Расчет и проектирование импульсных усили­ телей. М., «Высшая школа», 1967.

45.Конев Ю. И. Полупроводниковые приборы в автоматике. М., «Советское радио», 1960.

46.Транзисторные схемы автоматического управления. Проекти­ рование и расчет. Цод ред. Конева 10. И. М., «Советское радио»,

1967.

47. Севбо Г. С., Волков А. А. Усилитель низкой частоты на трио­ дах П4 для следящей' системы___ В кн.: Полупроводниковые при­ боры и их применение. Вып. 3. М., «Советское радио», 1958.

48.Шефтель И. Т. Термосопротивления. М., Физматгиз, 1958.

49.Ghausi М. S. IRE Transaction on Circuit Theory, 1961,

v.CT-8, № 8.

50.Meindl J. Temperature sensitiv transistor dc stabilization

networks. IRE Transaction on Circuits Theory, 1961, v. CT-8, December.

51.Филиппов А. Г. Усилители постоянного тока, сб. «Полупро­ водниковая электроника». М., Госэнергоиздат, 1959.

52.Куликовский А. А. Устойчивость активных линеаризирован­ ных цепей с усилительными приборами новых типов. М., Госэнерго­

издат, 1962.

53.Мамонкин И. Г. Усилительные устройства. М., «Связь», 1966.

54.Schmeltzes R. A. Stabilization of transistor gain over wide temperature range. RCA Rev., 1959, v. 20, № 2.

55.Зелях Э. В. Основы общей теории линейных электрических схем. Изд. АН СССР, 1951.

56. Webber K. L. Temperature stabilization of transistors in class

Вamplifiers. PIRE Austr., 1959, v. 20, № 12.

57.Нагорный В. Д., Давыдов ÏT. Д. О тепловых характеристи­

ках мощных германиевых триодов при стационарных и импульсных режимах питания.— В кн.: Полупроводниковые приборы и их приме­ нение. Вып. 8. М., «Советское радио», 1962.

58. Веденеев Г. М., Скрыпник С. И. Об улучшении отвода теп­ ла от мощных полупроводниковых приборов.— В кн.: Полупровод­ никовые приборы и их применение. Вып. 8. М., «Советское радио»,

1962.

59. Анисимов В. И. К расчету нестабильности режима и дрейфа нуля усилительных каскадов на транзисторах.— Вкн.: Полупроводни­

ковые	приборы и их	применение.	Вып. 8 М., «Советское радио»,
1962.
60.	Gray P. Е. On	direct coupled	transistor amplifier stage. PIRE,

1959, v. 47, № 4.

61. Конев Ю. И. Обобщенный аналитический метод расчета цепей смещения.— В кн.: Полупроводниковые приборы и их приме­ нение. Вып. 7. М., «Советское радио», 1961.

62. Shea R. Tele — Tech, and Electronic Industrie, June 1954,

p.116— 119, July 1954, p. 72—74, 92.

63.Цыкин Г. С. Выбор режима, расчет нагрузки и определение нелинейных искажений в каскадах усиления с полупроводниковыми триодами.— «Радиотехника», 1956, № 8.

64.Чаповский М. 3. Улучшение качественных показателей тран­

зисторных усилителей. М., «Связь», 1968.

65.Allonson J. Т. Amplifiers with quasi — constant gain. Elec­ tronic Technology, 1960, v. 37, № 12.

66.Zawelis J. Physical theory of new circuit representation for junction transistor. J. Appl. Phys., 1954, № 28.

67.Лев Ю. А. Усилители проводной связи. M., Связьиздат, 1963.

68.Боде Г. Теория цепей и проектирование усилителей с обрат­ ной связью. М., Изд-во иностр. лит., 1948.

69.Шамшин В. М. Основные параметры усилителей на тран­

зисторах	с	комбинированной обратной	связью.— «Электросвязь»,
1963, №	3.
70. Будинский Я. Усилители низкой			частоты на	транзисторах.
М., «Связь»,		1963.
71. Пасынков В. В., Чиркин Л. К. и Шинков А. Д. Полупровод­
никовые приборы. М., «Высшая школа», 1966.
72. Cherry Е. М. An engineering approach to the				design of tran ­
sistor feedback amplifiers. PIRE, 1961, v. 2,			№ 5.
73. Шапиро Д. H. Основы теории и расчета усилителей высокой
частоты	на транзисторах. М., Связьиздат,		1962.

74. Бруевич Н. Г., Доступов Б. Г. Основы теории счетно-реша­

ющих устройств. М., «Советское радио», 1964.

75.Бруевич Н. Г. Точность механизмов. М., Гостехиздат, 1946.

76.Пампуро В. И. Анализ радиоцепей и их схемной надежности.

Киев, «Техника», 1967.

77. Wall М. Using a computer for circuit analysis. Electronics,

1964, v. 37, № 28.

78.Гусев В. П., Фомин А. В., Кунявскин Г. М. и др. Расчет электрических допусков радиоэлектронной аппаратуры. М., «Совет­ ское радио», 1963.

79.Бородачев Н. А. Анализ качества н точности производства.

М., Машгиз, 1946.

80.Бородачев Н. А. Основные вопросы теорииточности произ­ водства. М„ Изд-во АН СССР, 1950.

81.Месяцев П. П. Применение теории вероятностей и математи­ ческой статистики при конструировании и производстве радиоаппара­ туры. М., Оборонгиз, 1958.

82.Архангельский А. Я. Аналитический метод вероятностного

расчета транзисторных схем.— В кн.: Полупроводниковые приборы

иих применение. Вып. 9. М., «Советское радио», 1963.

83.Николаенко H. С. Проектирование транзисторных усилите­ лей, М., «Энергия», 1968.

84.Nussbaum Е., Irland Е. A., Joung С. Е. Statistical analysis of

logic circuite performance in digital system. PIRE, 1961, v. 49, № 1.

85.Айбиндер И. M. Об основах статистического расчета радио­ схем.— «Радиотехника», 1962, № 4.

86.Заездный А. М. Основы статистической радиотехники, изд. Ленинградского электротехнического института связи им. М. А. БончБруевича, 1964.

87.Ward J. J. Junction transistor circuits (calculation of tempe­ rature drift). Electronic Technology, 1960, v. 37, № 3.

88.Фомин А. В., Обичкин Ю. Г. и др. Надежность полупровод­ никовых радиоустройств летательных аппаратов. М,, «Машинострое­

ние», 1968.

89. Шварц С. Полупроводниковые схемы. М., Изд-во ииостр. лит.,

1958.

90.Вильям А. Рейнфельд. Разработка малошумящих входных цепей на транзисторах. М., «Связь», 1967.

91.Справочник по полупроводниковым диодам и транзисторам. М., «Энергия», 1968.

92.Полковский И. М. Стабилизированные усилительные устрой­ ства на транзисторах. М., «Энергия», 1965.

93.Полковский И. М., Ткаченко А. Д. Электроакустические трак­ ты с обратной связью. М., «Связь», 1969.