|
| |
|
Главная Журналы Унисторный граф позволил наглядно и просто рассчитать параметры каскада, охваченного обратной связью. Далее, сравнивая соответственно выражения (4.1) - (4.4) с выражениями (4.5) - (4.8), можно заметить, что последние более полно учитывают влияние па,раме-тров элементов на параметры каскада. Отсюда легко понять, какие возможности таят в себе топологические методы расчета. Из выражений (4.1) - (4.8) следует, что коэффициент передачи напряжения и другие параметры каскада сильно зависят от сопротивления резистора Rk. Поскольку интегральные диффузионные резисторы больших номиналов из-за значительного расхода площади кристалла и существенного увеличения мощности рассеяния нельзя получить, то большой коэффициент усиления напряжения у интегрального каскада, реализованного по схеме (рис. 4.1,а), получить невозможно. Помимо того, у этого каскада для задания определенного реиима работы транзистора по постоянному току в его базовой цепи имеется резистивный делитель напряжения Ri-R2. Так как интегральные диффузионные резисторы изготавливаются на сравнительно небольшие номиналы, то входное сопротивление этого каскада в интегральном исполнении также будет невысоким. Естественно, такой каскад в интегральном исполнении ни в какой мере не может удовлетворить тем высоким требованиям, которые в настоящее время предъявляются к АПИМ. По этой причине одиночные .резистивные каскады в аналоговых микросхемах не пр.им1еняются. В настоящее время в АПИМ отдают предпочтение сложным усилительным каскадам с большим числом транзисторов, разнохарактерными динамическими нагрузками, уст-ройства.ми стабилизации режима питания активных элементов, источниками неизменного тока, выполняющими функции стабилизаторов тока и т. .д. Источники неизменного тока. Общеизвестно, что неизменный ток, который не зависит от нагрузки, т. е., протекая в одной ветви цепи, он точно воспроизводится в другой ветви независимо от параметров последней, находит применение при решении многих задач электроники, но особенно он полезен и, самое главное, дает высокие технические результаты в АПИМ, где параметры однотипных элементов имеют малый разброс и 8* 115 Rz Rs Э MlB (Ь s 2153 ЙТ о 0 о - о о  Рис. 4.2. Схемы токоотводов. а - простейший токоотвод - резистивный каскад; б - эквивалентная схема каскада; е - токоотвод с диодным смещением на двух транзисторах; г -токоотвод с диодным смещением иа трех транзисторах; д - токоотвод с резистив-«ым смещением; е -токоотвод с резнстивным смещением и йольшим опорным током. сильно взаимосвязан,ы друг с другом за счет общей подложки. Неизменный или постоянный, ле зависимый от параметров цепи, ток может обеспечить только идеальный генератор тока с бесконечно большим динамическим выходным сопротивлением, ВАХ которого параллельна оси напряжения. ВАХ неидеального генератора тока несколько отличается от идеальной и его динамическое выходное сопротивление хотя и очень большое (десятки-сотни мегаом), .но не равно бесконечно. В гл. 3 на рис. 3.7 приведена выходная ВАХ п-р-п транзистора, включенного по схеме ОБ, которая имеет близкое сходство с ВАХ генератора тока. Следовательно, транзистор, включенный по схеме ОБ, может .выполнять функцию генератора тока. Однако на практике в АПИМ для реализации .генераторов тока используют не один, а два и более транзисторов, параметры которых сильно взаимосвязаны. В настоящее время известны две основные схемные реализации источников неизменного тока (ИНТ): ис-116 точники тока, питающие нагрузку током, и токоотводы, отбирающие от нагрузки неизменный ток [10, 25, 34]. Как уже отмечалось в гл. 3, основными в АПИМ являются п-р-п транзисторы, поэтому в них чаще всего находят применение не источники тока, а токоотводы. Естественно, ниже будут рассматриваться схемы только токоотводов. Теоретический анализ токоотводов может быть полностью перенесен и на источники тока, но с учетом полярности тратнзисторов и источников питания. Таким образом, все аналитические выражения, полученные для токоотводов, будут справедливы и для источников тока. Основная и к тому же самая простая схема ИНТ - это схема транзисторного каскада (рис. 4.2,а). Чтобы количественно оценить параметры ИНТ: динамическое выходное сопротивление, стабильность тока (зависимость его от напряжения), устойчивость к температурным воздействиям и изменению напряжения питания и т. д., заменим транзистор эквивалентной схемой для /г-параметров в схеме ОБ и получим эквивалентную схему ИНТ (рис. 4.2,6). Для этой эквивалентной схемы запишем уравнения 2БКБ = э(Ш + э) + б?Б, 49) --гш-э + ггБКБ, /- = КБ-ББ. Исключив из системы уравнений (4.9) f/,g, /д и выразим через напряжение ток ИНТ, а затем получим выражение его динамического выходного сопротивления (ДВС): 22б(э + /б) + А й,ш + /э + /б(1+/%б) р /1,Б + /Э + /б(1+21б) ... где А=/г„Б22Б-2Б2Ш. с помощью выражения (4.11) можно рассчитать ДВС токоотвода. Однако выражение (4.11) достаточно громоздко и разработчику бывает трудно оценить, измене- 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 [ 36 ] 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 |