|
| |
|
Главная Журналы е насыщении -9,С&=-15-(¥т) Ves-3,05  -12 -14 -16 В Рис. 107. Расчетные характеристики передачи напряжения для усилителя по схеме рис. 105, б при работе нагрузочного транзистора в насыщенном Vao - ==Vdjj==-15 В) (й) и ненасыщенном В, Vdd-15 В) {б) режи- мах. iVB=10« см-з; л:о=1500 А; (Vr) Vjbs=o=0,4 В; /Ср/СвиЖм в рассмотренных выше случаях, когда напряжение смещения затвора нагрузочного транзистора равнялось напряжению питания Vo, транзистор Qlo (рис. 105,6) во всем диапазоне изменения находится в режиме насыщения (насыщенная нагрузка). Если же напряжение Vgg сделать более отрицательным, чем Vdd, на величину, превышающую Vt, транзистор Qlo перейдет в ненасыщенный режим. Характеристики передачи, рассчитанные для такого режима работы, представлены на рис. 107,6. Из сравнения рис. 107, а и б видно, что при равных напряжениях питания схема с ненасыщенной нагрузкой обладает большим диапазоном изменения выходного напряжения, причем для данного значения Кн коэффициенты усиления обеих схем приблизительно одинаковы. Недостатком каскада .с ненасыщенной нагрузкой является меньшая линейность характеристики. * 10.3. Источник тока на полевом транзисторе Как отмечалось в 10.1.1, выходное сопротивление Ro каскада ОИ с сопротивлением в цепи истока достаточно велико [см. (10-6)], поэтому такой каскад можно использовать в качестве источника тока. Если применяется ПТ с управляющим р - п-переходом, отпадает надобность в источнике смещения Vgg и затвор ПТ может быть соединен с общим проводом. Как видно из (10-6), для увеличения Ro необходимо прежде всего увеличивать выходное сопротивление транзистора rds- Это достигается увеличением длины канала и уменьшением рабочего тока транзистора. В случае ПТУП при токе 100 мкА значения rs легко получаются равными нескольким мегаомам. Для обеспечения температурной стабильности тока напряжение затвор- исток Vgs желательно выбирать равным Vqs \Vро\-0,6 В, где Vpo - напряжение перекрытия [см. (3-125)]. При этом условии на серийных образцах ПТУП возможно получение источника с выходным сопротивлением2,5 МОм и током л; 0,5 мА, практически не зависящим от температуры в интервале -50---М00°С. Выходное сопротивление увеличивается, если в цепь истока включить второй транзистор, играющий роль генератора тока (рис. 108, G). Нетрудно показать, что для схемы на рис. 108, а выходное сопротивление на низкой частоте Ro « SmBd + grnARs) При Rs=0, тв = 0,5мА/В и gdsA=gdsB= 10- мА/в /?о = 5,ОМОм, т: е. в 50 раз больше величины rds- Заметим, что при Rs-0 схема источника предельно упрощается, а то, что при этом затворы Qa и Qb оказываются соединенными, облегчает ее интегральное исполнение. Гибридный генератор тока на основе полевого и биполярного транзисторов показан на рис. 108, б. Очевидно, что в этой схеме выходной ток / задается величинами Vee и Rs Vee/Rs) и не зависит от параметров ПТ. Выходное сопротивление источника может быть сделано очень большим: 0 где hzi, hii - коэффициент усиления тока и входное сопротивление биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером. При Рис. 108. Схема источников тока с применением полевых транзисторов rds=100 кОм, gm=b мА/В, 7?с=10 кОм, Rs=b кОм, кц=Ъ кОм и /j2i = 50, 7?о=125 МОм. Достоинством схемы является также возможность регулировки выходного тока путем изменения напряжения Vee- 10.4. Усилители В данном разделе рассмотрено несколько примеров, иллюстрирующих методы построения усилительных схем с использованием ПТ и их комбинаций с биполярными транзисторами. 10.4.1. Широкополосный усилитель переменного напряжения на МОП-транзисторах. Усилитель (рис. 109) состоит из трех каскадов усиления напряжения ОИ и выходного истокового повторителя. Для исключения из схемы разделительных конденсаторов использованы гальванические межкаскадные соединения. Режим работы по постоянному току стабилизирован стопроцентной общей обратной связью через сопротивления Ri, Rz, действие которых на переменном сигнале устраняется блокирующим конденсатором С. Коэффициент усиления А- стабилизирован обратной связью по сигналу, возникающей за счет 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 91 92 93 94 95 96 97 98 99 |
||||||||||||||||||||||