6.Транзисторный источник тока. Транзисторный источник тока с заземленной нагрузкой.

Транзисторный источник тока

Работает следующим образом: напряжение на базе Uб > 0,6 В поддерживает эмиттерный переход в открытом состоянии: Uэ = Uб - 0,6 В. В связи с этим Iэ = Uэ/Rэ = (Uэ - 0,6/Rэ. Так как для больших значений коэффициента h21эIэ ≈ Iк, то Iк ≅ (Uб - 0,6 В)/Rэ независимо от напряжения Uк до тех пор, пока транзистор не перейдет в режим насыщения (Uк > Uэ + 0.2 В).

I

Мы выбираем сопротивление делителя в 10 раз меньше, чем входное сопротивление усилителя. Независимо от R_н, ток на R_н будет равен 1мА.

Рабочий диапазон. Источник тока передает в нагрузку постоянный ток только до определенного конечного напряжения на нагрузке. В противном случае источник тока был бы способен генерировать бесконечную мощность. Диапазон выходного напряжения, в котором источник тока ведет себя как следует, называется рабочим диапазоном

Используются для :

(1. задания неизменных режимов работы транзисторных каскадов, особенно в ОУ

2. в качестве эмиттерной нагрузки дифференциальных каскадов с целью их симметрирования

3. в качестве коллекторной нагрузки каскада с общим эмиттером с целью увеличения коэффициента усиления.)

При заданном I_к, U_бэ базы – эмиттер и h₂₁ эмиттер несколько изменяются при изменении U_кэ. Кроме того, они зависят от температуры F(t).

ΔU_бэ=-0.001ΔU_кэ – эффект Эрли.

Недостатки источников тока

1.При заданном I коллектора и Uбэ, и коэффициент h21э (эффект Эрли) несколько изменяются при изменении U коллектор-эмиттер. Изменение Uбэ, связанное с изменением Uнагр, вызывает изменение Iвых , так как Uэ (а следовательно, и Iэ ) изменяется, даже если Uб фиксировано. Изменение значения коэффициента h21э приводит к небольшим изменениям выходного Iк при фиксированном Iэ, так как Iк = Iэ - Iб; кроме того, немного изменяется Uб в связи с возможным изменением сопротивления источника смешения, обусловленного изменениями коэффициента h21э (а следовательно, и тока базы). ).Все эти изменения приводят к тому, что источник тока работает хуже, чем идеальный: выходной ток немного зависит от U и, следовательно, его сопротивление не бесконечно.

2. Uбэ и коэффициент h21э зависят от температуры. Поэтому, при изменении температуры о. с.возникает дрейф Iвых. Кроме того, температура перехода изменяется при изменении Uнагр (в связи с изменением мощности, рассеиваемой транзистором) и приводит к тому, что источник работает не как идеальный.

7.Схема расщепления фазы(фазоинвертор)с единичным коэффициентом усиления. Применение.

Фазоинвертор (от фаза и инвертор) — устройство, преобразующее входной сигнал в 2 сигнала, сдвинутых по фазе на 180°.

В акустике — труба в корпусе акустической системы, обеспечивающая расширение НЧ-диапазона за счёт резонанса этой трубы на частоте ниже воспроизводимой динамиком.

В электронике выполняется на электронной лампе, транзисторе и других электронных приборах. Применяется, например, в радиотехнических устройствах, измерительной аппаратуре.

Сдвиг фазы в каскадах с общим катодом, с общим эмиттером составляет 180°. Каскады с общим анодом, с общим коллектором, с общей сеткой, с общей базой фазу входного сигнала не сдвигают.

Трансформатор при согласном включении первичной и вторичной обмоток сдвигает фазу приблизительно на 180°, при встречном включении обмоток сдвиг фазы составляет приблизительно 360°.

RC-цепочка сдвигает фазу приблизительно на 60°. Три последовательных RC-цепочки сдвигают фазу приблизительно на 180°.

В СВЧ-технике — частный случай фазовращателей

K_Uи = – R_K/R_Э = –1 K_Uни = 1

Принципиальная схема фазоинвертора с разделенной нагрузкой:

Т — транзистор; Rб, Rк, Rэ — резисторы в цепях смещения, коллектора и эмиттера; С1, С2 — разделительные конденсаторы; Ек — источник питания.

10. Токовые зеркала (эффект Эрли). Недостатки. Применение.

Используются в качестве коллекторной нагрузки, дифференциальных усилителях и дифференциальных входных каскадов, операционных усилителях, что позволяет увеличивать их К_u даже в большей степени, чем при использовании коллекторной нагрузки источника тока.

З адавая Iк VT1 ,мы задаем U_бэ, а значит I_к. Если транзисторы одинаковые и находятся при одинаковой температуре (I_эо1=I_эо2), например на одном кристалле вблизи друг друга, то I_к1 будет равен I_к2.

Недостатки:

Зависимость от температуры и Эффект Эрли.

Можно уменьшить эффект Эрли введением в эмиттерную цепь R, осуществляющее местную связь ООС, либо использование токового зеркала Уилсона.

Благодаря VT3, U_к VT1 фиксирован и на 2U_бэ меньше U_пит, что позволяет подавить эффект Эрли VT1. VT3 передает выходной ток нагрузке. VT3 включен по схеме с ОБ.

Используется: для задания и использования требуемых режимов работы усилительных каскадов, в том числе в ОУ, в частности в качестве коллекторной нагрузки ДУ, что позволяет увеличить их коэффициент усиления больше, чем при использовании источников тока.

11.Отражатели тока.

Используются для задания и стабилизации режимов работы каскадов ОУ.