книги / Стабилизация параметров транзисторных усилителей
..pdfг д е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
я,го |
И M f = |
Я21 |
(5-16) |
|||
|
^ 2 0 |
"С |
2 вхо 20 -с |
vDX0t |
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||
С учетом |
то го , |
ч то |
д л я |
к а с к а д а |
с общ им |
эм иттером |
|||||
î __ M l |
®) |
Лю |
приняв, |
ч то а |
не |
за в и с и т |
от тем пера |
||||
J 6 ----------------г---------- |
|||||||||||
т у р ы 1, получим |
[Л . 92]: |
|
|
|
|
|
|
||||
|
' к20 'С |
= D , |
1 — |
' ко 20 °С |
D,/,ко* |
(5-17) |
|||||
|
/ Kf |
|
|
|
(1 — а) / к20 оС |
|
|
||||
гд е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D t = |
1 + |
M t |
-^20 “С |
|
(5-18) |
||||
|
|
|
|
1 -(- м .20 °С |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
В о б л асти |
тем ператур t < |
20 °С |
1 + |
М {—{) |
1 и м ож но |
||||||
^ ( - 0 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
пренебречь |
величиной Z )(_ t)/K0(_t) |
в с л е д ст в и е ее м ал о сти . |
|||||||||
Т о гд а и з (5-17) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
М20 «с |
|
|
|
|
|
|
|
^к20 °С |
|
I + ^20 |
°С |
|
(5-19) |
||||
|
|
’Arf-f) |
|
|
^кого |
'с |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
(1 — а) / к2о*-с |
|
|
||||
О т с ю д а |
с |
учетом |
сделан н ы х |
допущ ений |
м ож но |
и з |
|||||
у с л о в и я / к20. с / / K ( - i ) = l |
[оп ред ели ть |
величину |
УИ0ЦТ, |
при |
к о т о р о й у х о д р а б о ч е й то ч ки п ри о тр и ц а т ел ь н ы х т е м п е
р а т у р а х |
'б у д ет н есу щ ествен н о о тл и ч а ть с я |
о т м и н и м а л ь н о |
|||
в о з м о ж н о г о : |
|
|
|
|
|
|
|
М ,опт |
’ к20 °С ( 1 - а ) |
(5-20) |
|
|
|
|
— 1. |
||
|
|
|
|
’к0 20 °С |
|
К о с в е н н а я |
э к с п е р и м е н т а л ь н а я 'п р о в ер к а ф о р м у л ы |
||||
(5 -20) м о ж е т |
б ы ть |
п р о и зв ед е н а п ри /?2, |
р а вн о м н е к о т о |
||
р ой к о н е ч н о й |
в е л и ч и н е, |
и R z = o o . В это м |
сл у ч а е из (5-17) |
||
At20 «С |
^20 *С |
|
_____________ Л(0 20 *С_________ |
||
Лсоо |
^ + |
^20 *С |
[_ |
(1 Н" ^20 °с) (* — “) Лс20 °С |
|
|
|
|
|
|
(5-21) |
1 В рассматриваемом случае такое допущение не вносит ощу тимой погрешности.
|
Р езу л ьтаты |
такой |
'проверки, |
вы п о л н ен н ы е |
на |
к а с к а |
||||||||||||
д е |
с |
транзистором П 4 Б , |
приведены |
в т а б л . |
5-1. Н е т р у д |
|||||||||||||
но |
видеть, |
что |
п р и /И 30.с «Л4опт |
и зм ен ен и е |
т о к а |
к о л л е к |
||||||||||||
тора |
при |
|
Rz— >-оо не |
п р евы ш ает 10% . |
Э то |
зн а ч и т , |
что |
|||||||||||
при |
|
н ад л еж ащ ем вы б о р е |
величины УИ20. С в |
о б л а с т и н и з |
||||||||||||||
ких |
|
тем п ератур |
уход |
р аб о чей точки |
к а с к а д а з а |
с ч е т |
и з |
|||||||||||
менения |
тока в |
цепи |
к о л л е к то р а |
б у д ет |
н е зн а ч и т е л ь н ы м . |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
5-1 |
||||
|
|
|
|
'кго-с=300 ма, МОПТ=30,5 |
|
Л^ОЧ^100 маМопт~12 |
||||||||||||
/?а» ОМ |
|
|
|
/коо* ма |
|
|
|
|
fкоо» мм |
|
||||||||
Щз °с |
нзме~ен- |
рассчитан |
М20 »с |
измерен |
рассчитан |
|||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
ный |
|
|
ный |
|
|
ный |
|
|
ный |
||||
200 |
|
3,08 |
330 |
|
|
394 |
|
2.9 |
155 |
|
|
132 |
||||||
300 |
|
4,62 |
345 |
|
|
364 |
|
4,35 |
135 |
|
|
123 |
||||||
500 |
|
7,7 |
330 |
|
|
340 |
|
7,25 |
122 |
|
|
114 |
||||||
1000 |
15,4 |
315 |
|
|
320 |
|
14,5 |
ПО |
|
|
108 |
|||||||
2000 |
30,8 |
310 |
|
|
310 |
|
29,0 |
105 |
|
|
103,5 |
|||||||
П рои зведем |
ан алоги чн ое |
р ассм о тр ен и е |
д л я |
|
о б л а с т и |
|||||||||||||
тем п ератур |
^ > -j-2 0 °C . П р и н яв, |
что |
в |
это м с л у ч а е |
при |
|||||||||||||
стабильной рабочей то ч ке |
Z Bxo ~ c o n s t, |
п р и |
в ы б р а н н о м |
|||||||||||||||
типе терм орези стора получим : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
Mt |
|
_ |
R? |
|
|
|
|
|
(5-22) |
|||
|
|
|
|
|
4^20 »с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
П одставим (5-22) в |
(5-18), |
то гд а |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
р. __^20 “С "1" ^го/^т |
|
|
|
|
|
(5-23) |
|||||||
|
|
|
|
|
* |
|
1 + |
М2о »с |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Из (5-23), (5-17) и (1-32) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
‘к2Э вС |
|
|
|
|
|
|
А -и) |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
7Ki+t) |
|
|
' к020 °С |
|
[1—£>{+*) (22,8— 1,27*+ |
1,94#*)] |
|
||||||||||
|
|
|
|
1 — |
к20 °С |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(5 -2 4 ) |
||
|
Р асч ет |
цепей см ещ ения |
у си л и тел ьн о го к а с к а д а |
с |
т е р |
|||||||||||||
м оком п ен сац и ей . Д л я |
схемы рис. 5-1 [JI. 92] |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
D |
|
^ВХО [/к ( 1 |
tt) |
U |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
* |
[/к (1 -« )-/к .1 (1 + Z „ ,/ * „ ) ' |
|
|
|
|
|
В |
Фабл. |
5-2 и |
5-3 |
п р и вед ен ы |
р е зу л ь та ты |
п оверочн ого |
|||||||||||||||
р а с ч е т а ''п о |
ф о р м у л е |
(5 -25) |
и |
с р а в н и те л ь н ы е |
д ан н ы е, |
по |
|||||||||||||||
л у ч е н н ы е |
па |
р е а л ь н ы х |
у си л и тел ьн ы х |
к а с к а д а х , |
при чем : |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
5-2 |
||
çj |
|
|
|
|
МП13Б М. 1 |
|
|
|
|
|
|
МП13Б Лрп2 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ръ, |
|
^зр* |
|
^ з р ’ |
|
ы - % |
|
д/?'- |
|
Ri. |
fi.P’ |
К'гГ |
*/?. % |
ДR'. |
||||||
|
ком |
ком |
|
ком |
|
|
% |
Ком |
ком |
|
КОМ |
|
|
|
% |
||||||
1 |
215 |
|
|
238 |
|
21 » |
|
4*8,7 |
— 18,5 |
•160 |
178 |
|
127 |
+ 11,2 |
—20,6 |
||||||
2,5 |
по |
|
|
120 |
|
103,5 |
|
+9,1 |
—5.0 |
|
96,5 |
09 |
|
79,5 |
+2,7 |
|
-19,7 |
||||
5,0 |
64 |
|
|
69 |
|
53 |
|
+7,8 |
—9,4 |
|
43 |
44,5 |
38,5 |
+3,5 |
|
-10,5 |
|||||
7,5 |
42 |
|
30,8 |
|
34,8 |
|
-5,3 |
— 17,2 |
20,5 |
26,8 |
24,7 |
+30,8 |
-18,5 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
5-3 |
|||
|
|
|
|
|
|
П4Л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П4Б |
|
|
|
||
'к' |
R>. |
|
|
|
|
|
|
дя. |
|
дя'- |
|
Яз. |
|
|
^зр* &R. % д/?/. % |
||||||
ма |
|
*ар. |
|
|
|
|
|
к*р> |
|||||||||||||
ком |
|
ком |
|
|
|
ком |
|||||||||||||||
|
|
|
|
ком |
|
% |
|
% |
|
|
ком |
ком |
|
|
|
|
|||||
100 |
3,9 |
|
3,1 |
2,92 |
|
—20,5 |
—25 |
|
3,65 |
3,72 |
3,55 |
+1.9 |
—2,74 |
||||||||
200 |
_ |
|
0,98 |
_ |
|
|
_ |
|
— |
|
2,58 |
2,18 |
2,26 |
—15,5 |
-12,4 |
||||||
300 |
1,37 |
|
1,04 |
|
—28,4 |
—23 |
|
1,75 |
1.6 |
1,65 |
—8,6 |
-5.7 |
|||||||||
500 |
0,71 |
|
0,56 |
0,61 |
|
—21 |
|
—14 |
|
0,95 |
1.0 |
1,07 |
+5,2 |
+ 12.7 |
|||||||
Яь — |
р ези сто р |
р е а л ь н о й |
сх ем ы |
в р и |
в ы б о р е |
р аб о ч ей |
|||||||||||||||
то ч ки |
н а |
ср ед н ем |
|
у ч а с т к е н агр у зо ч н о й |
х а р а к т е р и с т и к и ; |
||||||||||||||||
Rap — р е зи с то р , |
в е л и ч и н а |
|
со п р о ти в л ен и я |
ко то р о го |
по |
||||||||||||||||
л у ч е н а |
|
>при |
(расчете |
с |
учетом |
в х о д н о го |
со п р о ти в л ен и я |
||||||||||||||
к а с к а д а |
н а |
ч а с т о т е |
1 000 |
|
гц; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
R'ap — |
р е зи с то р , |
в е л и ч и н а |
с о п р о ти в л е н и я |
к о то р о го |
п о |
||||||||||||||||
л у ч е н а |
п р и |
р а с ч е т е |
с у ч ето м |
в х о д н о го со п р о ти в л ен и я |
к а с |
||||||||||||||||
к а д а п о с то я н н о м у то к у : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
(5-26) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
■ * ■ = * ■'*“ |
* * • 100 V ,- |
|
|
|
(5-27) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Т р е б у е м а я в е л и ч и н а |
с о п р о ти в л е н и я |
со б ствен н о т е р м о |
р е зи с т о р а и ли т е р м о р е зи с т о р а с д о п о л н и те л ьн ы м о м и
ч еск и м с о п р о ти в л ен и ем |
при и сх о д н о й |
т е м п е р а т у р е м о |
||
ж е т б ы т ь о п р е д е л е н а н а |
о сн о ве |
(5 -20) |
и (5 -1 6 ): |
|
R 20 ’ 'BX0 |
^к20 °С ( 1 |
°0 |
(5-28) |
|
' к020 °С |
||||
|
|
|||
8— 1153 |
|
|
и з |
Д л я |
окончательного 'вы бора |
т е р м о р е з и с т о р а |
н е о б х о |
|||||||||
дим о так ж е оценить |
величину |
'.потерь |
с и г н а л а |
з а |
счет |
|||||||
ш унтирую щ его |
дей стви я |
со п р о ти в л ен и я |
R 2t |
в |
о б л а с т и |
|||||||
тем ператур |
* > + 2 0 ° С . Д л я |
этого |
с л у ч а я |
|
|
|
|
|||||
|
|
^ |
= (10o.o54_I ) |J+Zr/Zoxotl |
’ |
|
|
(5 '29) |
|||||
где |Z r | — сопроти влен и е |
ге н е р а т о р а |
с и г н а л а ; |
А — д о п у |
|||||||||
стим ая величина п отерь уси л ен и я, дб . |
|
|
|
|
|
|||||||
И з |
(5-1) |
и |
(5-29) |
со п р о ти влен и е |
т е р м о р е з и с т о р а при |
|||||||
/ = + 2 0 ° С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^20--- ' |
|
| £ г |- 1 0 - д/ ‘В т |
|
|
|
(5-30) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
(10°.0-»Д ■— 1J |
1 -f- |
'nxof |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П ри |
стаб и л и зац и и |
у си л и тел я в |
и н т е р в а л е |
'п о л о ж и |
||||||||
тельны х и отр и ц ател ьн ы х те м п е р а т у р |
д о л ж н о |
в ы п о л н я т ь |
||||||||||
ся услови е i?TO>i?2o. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
П отери |
ои гн ала в |
о б л асти п о л о ж и т е л ь н ы х |
т е м п е р а |
|||||||||
тур м огут бы ть |
ум еньш ены |
при |
п о д ач е |
с м е щ е н и я |
ч ер е з |
Рис. |
5-6. |
Усилительный |
каскад |
|
Рис. 5-7. Усилительный |
каскад |
||||||||||
с термокомпенсацией и развязы- |
|
с термокомпенсацией и |
разви |
|||||||||||||
вающим |
дросселем |
в |
цепи |
сме- |
|
зывающим |
резистором |
в |
цепи |
|||||||
щения. |
|
|
|
|
|
|
|
смещения. |
|
|
|
|
||||
обм отку |
д росселя, |
к а к |
это |
п о к а з а н о |
н а |
с х е м е |
р и с . |
5-6. |
||||||||
Д а н н а я |
схем а |
п о |
постоян н ом у |
то ку |
р а в н о ц е н н а |
с х е м е |
||||||||||
рис. 5-2 |
при прим енении в ней |
в |
к а ч е с т в е R 2 т е р м о р е з и |
|||||||||||||
сто р а |
и |
м о ж ет |
|
бы ть |
р ассч и тан а |
п о п р и в е д е н н ы м |
р а н е е |
|||||||||
ф о р м у л ам . П о тер и |
си гн ал а |
м огут |
б ы ть |
у м е н ь ш е н ы |
т а к |
|||||||||||
ж е п р и |
п од аче |
б азо во го |
см ещ ен и я |
ч ер ез |
д о п о л н и т е л ь н о е |
|||||||||||
сопроти влен и е, |
к а к |
это |
п о к а за н о |
н а |
рис. 5-7. |
В д а н н о й |
||||||||||
схем е |
н есколько |
у х у д ш аю тся |
у сл о в и я |
р а б о т ы |
к а с к а д а |
|||||||||||
при о тр и ц ател ьн ы х |
т е м п е р ат у р ах |
|
и у в е л и ч и в а е т с я |
м о щ |
||||||||||||
ность, п о т р е б л я е м а я от и сточника |
п и тан и я . |
|
|
|
В ел и ч и н ы со п р о ти в л ен и й |
'р ези сторов R 3 |
и Rrt в |
схем е |
||||||||
рис. |
5-7 м о гу т |
б ы т ь |
р а с сч и та н ы |
'по ф о р м у л а м : |
|
|
|||||
|
|
|
[/к(1 |
а) — ?ко] (R* + |
^вх020 |
. |
(5-31) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
R< = |
---------- |
1 4 |
|
|
RjRn |
(5-32) |
||||
|
|
|
|
|
Ri + Rz0 |
||||||
|
|
|
(10°,°5A |
1) |
1+ |
^axot |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
С о в м е с тн о е |
р еш ен и е |
(5 -31) и (5 -32) п р и во д и т к |
с л о ж |
||||||||
ной |
ф о р м у л е , |
н еу д о б н о й |
д л я |
п р а к ти ч е с к и х |
р асч ето в . |
Б о |
|||||
л е е |
п р и е м л е м о о п р е д е л я т ь |
с о п р о ти в л ен и е |
р ези сто р а |
R>, |
|||||||
при |
у с л о в и и , ч то |
|
т о г д а |
из (5-32) |
|
|
|
||||
|
|
Я* |
|
|
|
2 Г |
- R |
20* |
(5-33) |
||
|
|
|
(10 0,05Д |
О |
И* |
^BXOf |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
5-2. КОМБИНИРОВАННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ |
|
|
|
|||||||
|
ТЕРМОКОМПЕНСАЦИИ И ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ |
||||||||||
|
СВЯЗИ НА ПОСТОЯННОМ ТОКЕ |
|
|
|
|
||||||
О ч еви д н о , |
ч то |
п р и к о м б и н и р о в а н н о м |
п р и м ен ен и и |
о т р и |
|||||||
ц а т е л ь н о й |
о б р а т н о й |
с в я зи и |
те р м о р е зи сто р о в м о гу т |
бы ть |
|||||||
в н а и б о л ь ш е й |
с те п е н и и с п о л ьзо в а н ы п р е и м у щ е с тв а |
к а ж - |
|||||||||
Рис. 5-8. Усилительный кас |
|
|
|
|
|
|
|||||
кад с термокомпенсацией |
и |
|
|
|
|
|
|
||||
последовательной |
отрица |
|
|
|
|
|
|
||||
тельной |
обратной связью. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
дого |
из р а с с м о т р е н н ы х |
м ето д о в |
с та б и л и за ц и и р аб о ч его |
р е ж и м а и в к а к о й -т о м е р е о с л аб л е н ы п р и с у щ и е им н е д о с т а т к и .
О д и н о ч н ы й у с и л и те л ь н ы й к а с к а д . Д л я у си л и тел ьн о го к а с к а д а , в к о т о р о м п р и м е н я е т с я т р а н зи с то р , вк лю ч ен н ы й
по с х е м е с о б щ и м э м и т т е р о м |
(ри с. 5 -8 ), с п р а в е д л и в о с о : |
8* |
115 |
о тн о ш е н и е 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
аЕ |
|
|
|
|
|
|
^«"Ь^О.С I |
fB~Ь /Уо |
|
|
|
|
|
||||
/« t = |
~ r7 |
+ |
/ » t |
|
ч |
|
|
л«* |
+ |
л . |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
1 - a - f |
Гв“Ч?*О.С |
I |
Г» Ч~ *Уо |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/?. |
|
|
|
|
|
|
|
В рассм атриваем ой схеме |
R zt = |
R R |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
R ^ 7 ^ — |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
П ри м ем , |
что |
величины |
|
I Kt, I KOt |
и R u п р е д с т а в л я ю т |
с о |
||||||||||||
бой н екоторы е |
|
ф ун кц и и |
|
от |
те м п е р ат у р ы , |
а |
|
о с т а л ь н ы е |
||||||||||
величины , в х о д я щ и е |
в |
(5 -3 4 ), |
от т е м п е р а т у р ы |
не |
з а в и |
|||||||||||||
сят. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И з (5-1) |
и |
(5-34) |
п р и |
|
с = 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
- Ъ |
+ Ц |
' + |
! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(5-35) |
|||
/«* = |
|
|
r . + R'О.С |
|
|
|
|
г» ~Ь R’u |
|
|
||||||||
|
|
10—'и *в Ч> |
|
|
|
|
||||||||||||
1 - « |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
+ |
|
'20 |
|
R* |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
В осп ользовавш и сь |
|
(3 -14), |
п р о д и ф ф е р е н ц и р у е м |
(5 -35) |
||||||||||||||
по тем пературе, |
t |
при |
за д а н н о м |
зн а ч е н и и |
A t. |
Т о г д а |
к о |
|||||||||||
эф ф и ц и ен т реж и м н ой |
н естаб и л ьн о сти |
в к о м б и н и р о в а н н о й |
||||||||||||||||
схем е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ч |
г. + |
R'о.с + |
|
( Гз + |
^о.о _ |
^ |
10_ Д< te «р |
|
|
||||||||
|
|
R, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-, (5-36) |
||||
«к.с = - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1—а- |
Гв + |
#'о.е_ j0_Aftg<p |
r9+ R 'o . |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
R20 |
|
|
|
|
|
|
R, |
|
|
|
|
||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I, ■= 2,3 tg f |
|
|
|
|
( / . , - |
/ „ , ) |
( - ^ |
i - ) |
|
|
(5-37) |
|||||||
П о ан алоги и |
с |
(4-8) с |
|
учетом |
(1 -30) |
п р и |
Д < о = 1 0 °С и |
|||||||||||
< о = + 2 0 ° С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— / . . t = |
/ жго -с + |
/ко» -с {р [2<* 1* ■*’ — |
11— 1} |
(5-38) |
1 При осуществлении температурной стабилизации с помощью термозависимых элементов величина сопротивления резистора R'o.c может быть соизмерима с г». Поэтому в формуле (5-34) величи ной г, не всегда можно пренебречь. Температурная же зависимость г, в рассматриваемом случае существенной роли не играет.
и
^Лсоt dt
|
П о д с т а в и в (5-38) и (5-39) |
в (5-37), |
получим: |
|
|
|||||||
|
|
|
|
}i = |
etg<p, |
|
|
|
|
(5-40) |
||
гд е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, _ _ 3 2 g |
гр 4~ Я 1 с |
2 ~ (о.*/—2) |
_^К20°С |
|
|
1]— i l |
|||||
|
|
|
Rzo |
|
|
|
‘ к020 #С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(5-41) |
|
Е с л и |
у ч есть, |
ч то |
|
обы чно |
|
|
,1 0 ~ д' tg<p > |
||||
5^ |
г» ~f- R'о.» |
|
|
|
|
|
|
|
П20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
^ |
R, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
из |
(5-36) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 + ( г>Л |
Г ° с — ^ ) ' iQ^ AMgip |
|
(5-42) |
|||||
|
|
|
|
1—« + |
Гв + |
/?'°-с . ю - Л' *в » |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
В с л у ч а е , |
к о г д а с о п р о ти в л е н и е |
р е зи с то р а Яг/ в |
цепи |
||||||||
с м е щ е н и я |
« е |
з а в и с и т о т |
те м п е р а т у р ы |
(tg < p = 0 ) |
*, |
|
||||||
|
|
|
|
|
1 + |
R'о |
+ |
R\О.С |
|
|
||
|
|
|
$х. с — 53 |
|
|
t\20 |
|
R» |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
R'o. с |
|
|
|||
|
|
|
|
1 - a - f ~жо.о |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Rго |
|
R» |
|
|
|
|
Е с л и ж е т е м п е р а т у р н а я с т а б и л и за ц и я о с у щ е с т в л я е т |
|||||||||||
ся |
т о л ь к о |
з а |
сч ет |
п р и м ен ен и я т е р м о р е зи с т о р а |
(Я 'о.с=-'0), |
|||||||
то |
из (5 -42) к о э ф ф и ц и е н т |
р еж и м н о й |
н естаб и л ьн о сти |
|
||||||||
|
|
•^Т.с--- |
l+ ( - |
£ |
r |
^ : ) |
^ l(rД <l“ т, |
|
(5-43) |
|||
|
|
1—a - f - ^ - H |
T ^ t e |
<Р' |
|
|||||||
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
Х<20 |
|
|
|
|
|
|
|
* В схемах подобного рода, |
как |
правило, выполняется |
уело |
||||||||
вне Л 'о.о>г«. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гд е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p / = e 't g |
<pf; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
s ' = |
32,9 |
|
I—(О,U—2) I ' к20 °C |
-f- p [2(0-1<“ a)— |
1]— 1 |
|||||||||||||
|
• 2 |
|
|
' k020 °C |
||||||||||||||
|
Я. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(5-45) |
||
И з |
(5-43) |
следует, |
что |
к а с к а д |
с |
т е р м о к о м п е н с а ц и е й |
||||||||||||
согласно 'принятом у п р ед ставл ен и ю |
|
о |
к р и т е р и и |
р е ж и м |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
ной |
н е с та б и л ь н о сти |
не |
о б л а д а е т |
||||||||||
|
|
|
|
|
п р и зн а к а м и |
|
с т а б и л и з а ц и и . Т а к |
|||||||||||
|
|
|
|
|
к а к |
в |
б о л ьш и н ств е |
с л у ч а е в |
п р а к |
|||||||||
|
|
|
|
|
ти ки |
r J R 2о~4!0~2- И О - 3, |
то |
5тл;« |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
------ . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
1— а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
И н тер есн ы м |
в (5 -4 3 ) |
я в л я е т с я |
|||||||||
|
|
|
|
|
то, ч то |
в |
са-мих |
'у с и л и те л ь н ы х |
к а |
|||||||||
|
|
|
|
|
с к а д а х с о б щ и м э м и т т е р о м к а к |
|||||||||||||
Рис. 5-9. Иллюстрация |
бы |
за л о ж е н а |
в о з м о ж н о с т ь |
сам о - |
||||||||||||||
с т а б и л и зац и и |
з а с ч е т в н у т р е н н е й |
|||||||||||||||||
графического |
|
решения |
||||||||||||||||
уравнения (5-46). |
|
о тр и ц ател ьн о й |
о б р а т н о й |
с в я зи |
||||||||||||||
Î —правая часть уравнения; |
т р а н зи с т о р а , |
о с у щ е с т в л я е м о й |
че |
|||||||||||||||
2 — левая часть |
уравнения. |
рез |
с о п р о ти в л е н и е г0. Т а к к а к |
при |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
'зад ан н ы х |
у с л о в и я х |
р а б о т ы |
к а с к а |
||||||||||
д а коэф ф и ц и ен т реж и м н ой |
н еста б и л ь н о ст и |
м о ж е т |
б ы ть |
|||||||||||||||
рассчитан по |
ф о р м у л ам , 'п ри вед ен н ы м |
в гл . 3, то |
в р а с |
|||||||||||||||
см атри ваем ом |
сл у чае |
з а д а ч а сво д и тся |
к о п р е д е л е н и ю |
в е |
||||||||||||||
личины tgtp. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Из (5-40) и (5-42) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
6tg<p = |
[ l — s ( l - a ) ] . 1 0 ^ tgip |
— {s— 1) r^ |
/ ° - |
c • |
(5-46) |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A20 |
|
|
|
|
У равнение |
(5-46) н аи б о л ее |
п р о с то |
м о ж е т б ы ть |
р е ш е |
||||||||||||||
но граф и чески м м етодом . 'В зяв |
п о с л е д о в а т е л ь н о |
р я д з н а |
||||||||||||||||
чений |
tg<p, |
м ож но |
п о стр о и ть |
к р и в ы е |
д л я п р а в о й |
и |
л е в о й |
|||||||||||
частей |
дан н ого у р авн ен и я , к а к |
это |
п о к а з а н о н а |
р и с . |
5-9. |
|||||||||||||
Т очка |
п ересечен и я |
у к а за н н ы х |
к р и в ы х |
д а е т и с к о м о е |
р е |
|||||||||||||
ш ение. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В случае, ко гд а |
sK.c = |
l *, из |
(5-46) |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
s t g 9 |
= |
a - 104Metp. |
|
|
|
(5-47) |
||||||||
* В схемах рассматриваемого типа легко достижимо условие |
||||||||||||||||||
Sk.c=S[1. что соответствует |
случаю |
перекомпенсации, когда h a |
с то- |
вышением .температуры уменьшается. Это расширяет возможности управления рабочим режимом усилительных устройств по заранее заданному закону в зависимости от колебаний температуры окру жающей среды.
И з |
(5-43) — (5-45) |
|
|
|
У р а в н е н и я (5 -47) и |
(5-48) м о ж н о |
р еш и ть тем |
ж е сп о |
|
собом , |
что и (5 -4 6 ). |
|
|
|
П р и в е д е н н ы е ф о р м у л ы п о зв о л я ю т |
о п р ед ел и ть |
угол н а |
||
к л о н а |
'к о м п ен сац и о н н о й |
х а р а к т е р и с т и к и , которы й |
д о л ж е н |
о б е с п е ч и в а т ь с я э л ем е н то м , п р и м ен я ем ы м д л я с т а б и л и з а ции р а б о ч е г о р е ж и м а у с и л и тел ьн о го к а с к а д а .
Д в у х к а с к а д н ы й у с и л и те л ь с н еп о ср ед ствен н о й связью . И с п о л ь зо в а н и е с о п р о ти в л е н и я э м и т т е р — к о л л е к т о р т р а н зи с т о р а п р е д ы д у щ е г о к а
с к а д а в к а ч е с т в е те р м о - |
|
|||
р е зи с т о р а 'цепи |
см ещ ен и я |
|
||
вто р о го |
к а с к а д а , |
о х в а ч е н |
|
|
ного |
(п о сл ед о вател ьн о й |
|
||
О О С н а |
п о сто я н н о м |
то к е, |
|
|
о б е с п е ч и в а е т с я |
в |
схем е, |
|
|
и з о б р а ж е н н о й |
н а |
рис. |
Рис. 5-10. Усилитель с непосред |
|
5-10. |
|
|
|
ственной гальванической связью |
Д л я |
р а с ч е т а |
ц еп ей |
между каскадами. |
см е щ е н и я т а к о г о у с и л и т е л я н е о б х о д и м о н а й ти за в и с и м о с т ь м е ж д у п р и р ащ ен и ем
т о к а Д I Kt в ц еп и |
к о л л е к т о р а т р а н з и с т о р а п р е д ы д у щ его к а |
||||||||
с к а д а и т р е б у е м ы м у тл о м |
н а к л о н а tgcp ко м п ен сац и о н н о й |
||||||||
х а р а к т е р и с т и к и |
п о сл ед у ю щ его |
к а с к а д а , |
т а к |
к а к в |
этом |
||||
с л у ч а е с о п р о т и в л е н и е |
эм и тте р — к о л л е к то р |
тр а н зи с то р а |
|||||||
п р е д ы д у щ его к а с к а д а |
о д н о вр ем ен н о я в л я е т с я |
э л ем е н то м , |
|||||||
п о т е н ц и о м е т р а |
с м ещ ен и я |
п о сл ед у ю щ его , |
к а к |
п р ав и л о , |
|||||
б о л е е м о щ н о го к а с к а д а . |
|
|
|
|
|
|
|
||
П у с т ь в о б л а с т и п о л о ж и т е л ь н ы х те м п е р ат у р |
|
||||||||
|
/ к* = / к2о»с + |
д / к*- |
|
|
|
(5-49) |
|||
П римем, ч то |
соп роти влен и е |
эм и ттер — коллектор |
тран |
||||||
зи с т о р а п о сто ян н о м у то к у |
при |
*0 = |
+ 2 0 ° С |
|
|
|
|||
|
R эк20 °С |
^к20 °С |
|
|
|
(5-50) |
|||
|
^к20 “С |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
а при t = f i t 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R*Kt |
|
U*t |
|
|
|
|
(5-51) |
|
|
|
U t |
‘ |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
По |
аналогии |
с (5-1) |
при |
с — |
1 |
àt tK Ф |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л эк1= = Л «Юч: |
10 |
' |
|
|
|
|||
Тогда из (5-50) — (5-52) следует: |
|
|
|
||||||||
|
|
Щ W tg |
|
|
|
7к20 °С |
|
(5-53) |
|||
|
|
|
|
|
|
Ait |
^К20 °С |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
П редставим |
при / > |
/ 0 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
^Kt = |
t / K23. c - A /3 ^ 'S* |
|
(5-54) |
|||||
|
|
|
|
|
|
||||||
гд е А/,* — приращ ение |
тока; |
/ 3t = |
/ 32J .с + |
A /3f = |
/ Kt -f- / б2; |
||||||
/ б2 — ток базы |
тран зи стора |
вто р о го к а с к а д а ; |
I kl — |
ток |
|||||||
ко л л екто р а тр ан зи сто р а |
.первого к а с к а д а ; |
R m = |
R 'з — р е |
||||||||
зистор |
.нагрузки |
первого |
к а с к а д а , |
я в л я ю щ и й с я |
о д н о в р е |
||||||
м енно |
элем ентом |
п отен ц и ом етра |
см ещ ен и я в т о р о го |
к а с |
ка д а .
После .ряда -преобразований п олучи м :
Л /,1 = |
|
^п20 вС |
^nt |
1320°С» |
||
|
|
Rnt + |
R1* |
|||
|
|
|
|
|||
п |
|
__ |
|
^эк20 'С ^ВХ02 |
||
*>тт9П |
Г --- ' |
Дэк20*С + |
2,ВХ02 |
|||
чп20 |
°С |
|
|
|||
П |
__ |
|
^9Н»^ВХ02 |
|||
|
|
|
|
П |
1 7 |
* |
|
|
|
|
|
Г "BJC02 |
/= _____ g
320 °С |
«п20*С+Л'«* |
(5-55)
(5-56)
(5-57)
(5-58)
П од стави в |
(5-49) и (5-54) |
в |
(5 -5 3 ), -получим : |
|
|
|
|||||||
à I Kt — / к20 OQ |
|
А/мЯз |
. ю л/{бч>8к — |
1 j |
• |
(5 .59) |
|||||||
|
^к20 'С |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Ф о р м у ла |
(5-59) п о зво л яет |
|
у с т а н о в и т ь |
с в я з ь |
м е ж д у |
||||||||
требуем ы м углом |
н ак л о н а |
tg<p&K |
к о м п е н с а ц и о н н о й |
х а |
|||||||||
рактер и сти ки |
сопротивления |
эм и ттер — к о л л е к т о р |
т р а н |
||||||||||
зи сто р а первого к а с к а д а , и сп о л ьзу ем о го |
в |
к а ч е с т в е э л е |
|||||||||||
м ен та потенциом етра |
см ещ ен и я |
вто р о го |
к а с к а д а , |
и |
в е |
||||||||
личиной п р и р ащ ен и я |
то к а |
к о л л е к т о р а т р а н з и с т о р а |
|
п е р |
|||||||||
вого к а с к а д а . |
П р и |
этом тр е б у е м а я |
в е л и ч и н а |
tg<paK, м о |
|||||||||
ж е т бы ть о п р ед ел ен а из ф о р м у л |
(5 -4 6 ), |
(5 -4 7 ) |
|
и л и |
|||||||||
(5 -48). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|