Главная - Литература

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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169


Рис. 5.58. Эквивалентные схемы транзисторного усилителя для определениаз верхней частоты:

о -реальная; б - преобразованная

ного сопротивления усилителя. Кроме того, она зависит от емкости, шунтирующей сопротивление в цепи эмиттера. Выбор емкости-; переходного конденсатора и емкости в цепи эмиттера рассматри-; вался ранее.

Рассмотрим амплитудно-частотную характеристику транзистор-1 ного усилителя в области верхних частот.

На рис. 5.58,а приведена эквивалентная схема транзистора с, подключенным генератором напряжения и сопротивлением нагруз-, КИ А н. Сопротивление Rh на схеме изображает сопротивление,* включенное в цепь коллектора, с учетом шунтирующего влияния внешней нагрузки, если она имеется.

Ток через емкость Ск пропорционален разности потенциалов

U6ik=U613-Uk3, где UnD-SUeiMn, и поэтому U61k=U6u(1 +

+SR„), где R н -RebixWRn •

Следовательно, емкость С» можно заменить эквивалентной емкостью Сh=Ck{1+SRh), подключенной параллельно емкости Сэ.

Таким образом, можно считать, что между точками 61 и э включена емкость Co=C3-fC„(l-f 5/?„),показанная на рис. 5.58,6. Напряжение иа этой емкости определяет ток зависимого генератора тока, показанного в правой части схемы на рис. 5.58,6. Этот генератор шунтирован емкостью Сдых, которая получается в результате пересчета емкости €„ в правую часть схемы. Ток через емкость Ск пропорционален разности напряжений Uкб\ = Uкэ-Uб\э=

= [/«а [ 1 - :( [/б1э/С/ка) ] = [/.э (1 - «

Так как K=VkJIU6u>\, то емкость, пересчитанная в выходную цепь, СдььхСк.

Из рис. 5,58, б видно, что полная эквивалентная схема состоит из двух интегрирующих цепей, причем результирующий коэффи-



циент передачи является произведением коэффициентов их передачи, так как ток зависимого генератора тока SUgxa пропорциона-ден выходному напряжению первой интегрирующей цепи.

Постоянные времени этих цепей сильно различаются, так как Со>выж=к- Кроме того, и результирующее сопротивление первой цепи обычно больше, чем второй. Равенство Хс и Rh наступает для второй цепи на столь высокой частоте, что R"h RuWRe-u существенно зависит от Rebix, которое на очень высоких частотах согласно (5.92) равняется Rebix = rgCglCn.

Описанный выше метод замены сложной схемы на рис. 5.58, а более простой на рис. 5.58, б путем пересчета проходной емкости транзистора был предложен Миллером для пересчета проходной емкости лампы сетка - анод и в настоящее время носит название теоремы Миллера. Конечно, этот метод является приближенным. Его достоинство в том, что результаты расчетов мало отличаются от результатов расчета по более точной схеме, названной в подписи к рис. 5.58, а реальной. Так как частота правой интегрирующей цепи рис. 5.58, б значительно выше, чем левой, то результирующая амплитудно-частотная характеристика определяется левой интегрирующей цепью.

Полный коэффициент передачи напряжения

= Usb = 1 SR"

fij fij t/fiia Jj-f-reie-f-reis Ц-]Ю/Ю1 1+]и/Ю2

где 0)1= l/i?3iCo; 0)2= 1/ Свыж.

Умножая числитель и знаменатель на a)iW2 и обозначая j© через S, получаем

[Я[+Гб1б-\-Гб1а) (s-f-(Oi) (s-f Мг)

Очевидно, что полюсы передаточной функции равны:

Pl= -СОЬ Р2= -Й)2.

Если Pi<P2, а это обычно всегда выполняется, то амплитудно-частотная характеристика определяется доминирующим полюсом pi. Это эквивалентно пренебрежению емкостью в правой интегрирующей цепи на рис. 5.58, б. Именно данный случай исследуется ниже.

Рассмотрим зависимость амплитудно-частотной характеристики от сопротивления генератора.

1- /б = const ( г =оо). Приблизительно с таким случаем мы сталкиваемся, когда

Кг>Гб1э, или Rl>hiig.

Верхнюю частоту /«, на которой усиление уменьшится в 1/2 раз, Вследствие такого же уменьшения напряжения Ugu, можно опре-



делить из равенства активного сопротивления Гби и реактивногс сопротивления емкости Хсо-

Гб1э = Хсо-

Отсюда

/в=1/2яГб,эСо. (5.130)1

С другой стороны, известно, что

Так как Со>Сэ, получаем fe<fh2i3. Только при Rh = 0, когда* суммарную емкость Со можно считать приблизительно равной Сэ,:ч

2. Рг=0. Приблизительно таким является случай, когда

Яг<Гб1б.

Используя теорему Тевенина, сопротивления Гбш и можно! заменить их параллельным Соединением г. Из г=Хсо получим /в=1/2ягСо. Если гя0,1гб1а, а Со~2Сэ, то /в=«5/л21э.

3. Сопротивление эквивалентного генератора rI нельзя считать очень большим или очень малым по сравнению с йцэ. При этом

/в=1/2яРСо, (5.131);

где /?=(Рг+б1б)1кб1а; Со=СзН-С«(Ц-5Р;).

Из рассмотренных случаев видно, что верхняя частота рези- сторного усилителя в схеме с ОЭ зависит от предельной чacтoтыJ fft2i3, а также от сопротивлений генератора и нагрузки и можете быть как ниже, так и выше ее.

4. В цепи эмиттера для схемы с ОЭ имеется незашунтирован-i ное емкостью сопротивление. Верхнюю частоту резисторного уси-, лителя можно определить из следующей формулы:

-l+SEs- (5 132)

2n{Re + rei6 + R,)Co

где Co=C,+ C41+S(Pa+/?l)].

Выражение (5.132) показывает, что, включая в цепь эмиттера сопротивление R, можно за счет уменьшения усиления значительно расширить полосу пропускания усилителя, если SRl-Как указывалось ранее, незашунтированное сопротивление в цепи эмиттера позволяет уменьшить влияние разброса параметров тран-, зисторов на усилительные свойства схемы.

5Л9. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МИКРОСХЕМЫ

Интегральной микросхемой, или микросхемой, называют микроэлектронное изделие, выполняющее определенную функцию пре-;: образования и обработки сигнала и имеюш,ее высокую плотность электрически соединенных элементов (или элементов и компонентно



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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169



0.0016