2.2 Расчет дифференциального усилителя

Произведем расчет схемы ДУ (см. рис. 1).

Исходя из заданного дифференциального сопротивления, определим значение рабочего тока:

Так как ток в является границей устойчивости мокрорежима, приведем его к наиболее удобной величине в :

Произведем расчет элементов схемы ЭП (номинала резистора R₉), которые определяют режим защиты от случайных КЗ нагрузки:

Входное сопротивление h₁₁(Т2*,T6*):

Находим крутизну S(Т2*,T6*):

Находим выходную проводимость h₂₂(Т2*,T6*):

Номинал резистора R₄:

Рассчитаем синфазное входное сопротивление:

Как видно из расчетов, входное синфазное сопротивление гораздо выше заданного и не нуждается в коррекции.

Определим параметры нагрузки ДУ. Зададимся номиналами резисторов R₁=R₃=1 к0м и значением поправочного коэффициента =1,3.

Рассчитаем номинал резистора :

Найдем сопротивление источника сигнала, возбуждающего транзистор Т7:

Найдем выходную проводимость ДТС на транзисторах Т3, Т4, Т7:

Выходное сопротивление ДУ:

Найдем выходную проводимость транзистора Т6:

Произведем расчет коэффициента ослабления синфазного сигнала:

Коэффициент ослабления для синфазного сигнала оказался меньше заданного – необходимо произвести его коррекцию. Это можно сделать путем ввода резистора в цепь эмиттера транзистора T9, номинал которого рассчитывается по формуле:

при

После произведенных изменений коэффициент ослабления синфазного должен рассчитываться по следующей модифицированной формуле:

Также необходимо пересчитать зависящие от

Рассчитаем статические параметры ДУ. Напряжение смещения нуля:

Температурный дрейф напряжения смещения нуля:

Входной ток (средний):

Разность входных токов:

Температурный дрейф разности входных токов:

Определим номинал резистора :

2.3 Расчет формирователя амплитуды

Определим номинал резистора R₇, удовлетворяющий требованиям согласования по постоянному току уровней напряжений, действующих в статическом режиме на выходе ДУ и входе формирователя амплитуды:

Номинал резистора R₆:

где

Эквивалентное сопротивление нагрузки повторителя на транзисторе Т13:

где

Входное сопротивление повторителя на транзисторе Т13:

где

Коэффициент передачи повторителя:

Завершим количественную оценку коэффициента передачи для дифференциального сигнала ДУ:

где

Выходное сопротивление повторителя нa транзисторе T13:

Выходная проводимость в схеме с общим эмиттером транзистора Т15:

Эквивалентная выходная проводимость на транзисторе Т15 и резисторе R7:

Крутизна эквивалентной структуры на транзисторе Т15 и резисторе R7:

Выходная проводимость транзистора Т15:

На основании полученных данных найдем коэффициент передачи второго каскада ФА:

Найдем коэффициент передачи ФА в целом:

Выходное сопротивление ФА:

Закончим расчет ЭП. Для этого найдем выходное сопротивление первого каскада ЭП:

Выходное сопротивление ЭП в целом:

Найдем коэффициент передачи операционного усилителя в целом путем перемножения коэффициентов усиления отдельных его блоков:

Полученный коэффициент усиления намного превышает заданный. Уменьшим его путем изменения резистора R7: