21 Вопрос: Нарисуйте схему высокочастотного резонансного усилителя с дифференциальным усилителем.
Усилитель UPC1688 c коэффициентом усиления 10 единиц усиливает сигналы до частоты 1000 МГц. Схема включения его очень проста Для этой цели можно использовать так же высокочастотные усилители с дифференциальным входом и дифференциальным выходом.
22 Вопрос: Объясните принцип действия ключа на биполярном транзисторе
Внешне схема похожа на обычный транзисторный усилитель, однако напряжение питания на схему не подается. Рассмотрим свойства этой схемы. Первое состояние ключа – транзистор заперт. Как будто транзистора нет. При этом сигнал подается на коллектор транзистора через резистор R и далее поступает в нагрузку (не показанную на схеме). Поскольку выходная цепь транзистора вместе с входной цепью нагрузки имеет некоторую паразитную емкость относительно земли, на высоких частотах сигнал будет уменьшаться. Верхняя частотная граница полосы пропускания будет зависеть от величины паразитной емкости, сопротивления R и входного сопротивления нагрузки. Ориентировочно, такая схема может пропускать сигналы до нескольких мегагерц.
Чтобы запереть транзистор необходимо подавать в цепь базы запирающее отрицательное напряжение, так как при возможной отрицательной полярности входного сигнала коллекторный переход транзистора, работающий как диод (подключенный катодом к коллектору, а анодом к базе) будет отпираться и транзистор будет незапертым. Отрицательное напряжение, приложенное к базе относительно эмиттера, ограничено напряжением пробоя эмиттерного перехода. Для разных маломощных транзисторов напряжение пробоя может составлять от 3 до20 вольт. Это напряжение ограничивает величину выходного напряжения ключа при запертом транзисторе.
Рассмотрим теперь свойства ключа при открытом транзисторе. Транзистор не только должен быть открыт, но и работать в состоянии глубокого насыщения, когда ток базы превышает ток коллектора. В этом состоянии промежуток коллектор – эмиттер представляет собою низкоомное сопротивление. Для маломощных транзисторов оно может составлять от 2 до 10 Ом. Если выбрать добавочное сопротивление R величиной в несколько килоом, то напряжение на выходе усилителя уменьшится, примерно, в 1000 раз. В ряде случаев можно считать, что выходной сигнал отключен. Но если этого не достаточно, то последовательно с первым ключом можно подключить второй такой же ключи и сигнал уменьшится уже в миллион раз.
23 Вопрос: Объясните принцип действия ключа на полевом транзисторе
Ключи на полевых транзисторах используются довольно часто. Они обладают некоторыми преимуществами перед ключами на биполярных транзисторах. Во-первых, они имеют высокое входное сопротивление цепи управления, в особенности, если в схеме ключа используется полевой транзистор с изолированным затвором. В качестве аттенюаторов практическое применение находят в основном только полевые транзисторы, имеют намного лучшие характеристики, чем биполярные.
Рассмотрим работу полевого транзистора в качестве ключа. Если использовать полевые транзисторы с изолированным затвором, то можно применить две схемы включения – параллельную, аналогичную использованной с биполярным транзистором, и последовательную.
Свойства параллельной схемы ключа похожи на те, которые имеет ключ на биполярном транзисторе. Но нужно учитывать тот факт, что у полевого транзистора имеется подложка, а между ней и каналом существует p-n переход. Этот переход должен быть заперт. Поэтому на подложку необходимо подавать запирающее постоянное напряжение. В противном случае для транзисторов с каналом n-типа при входных сигналах отрицательной полярности переход будет отпираться, а, следовательно состояние запертого транзистора не будет реализовано. У многих полевых транзисторов выпускаемых промышленностью, подложка соединена внутри транзистора с истоком и такие транзисторы имеет по три внешних вывода. Такие транзисторы мало пригодны для создания ключей. В качестве ключа последовательная схема работает лучше, чем параллельная. В запертом состоянии сопротивление канала превышает 1000 МегОм. Поэтому можно считать, что такой ключ полностью выключен. Только на очень высоких частотах возможно проникновение сигнала через паразитные емкости между входом и выходом транзистора. Сопротивление канала маломощного полевого транзистора, находящегося в открытом состоянии, составляет несколько Ом и потери напряжения в ключе практически отсутствуют. Как экстроординарный случай, можно упомянуть, что имеются сильноточные полевые транзисторы с чрезвычайно низким сопротивлением канала в отпертом состоянии, вплоть до 0,002 Ом.