Рассмотрим каскод с параллельным питанием

(folded cascade)

Чтобы понизить рабочее напряжение, применяют каскод с параллельным питанием.

Для того, чтобы рассмотреть работу схемы в режиме малого сигнала, источник тока убираем, а напряжение – закорачиваем:

Если , то всё совпадает с предыдущим случаем.

Если выбрано так, что , то в этом случае эквивалентная схема:

А что касается правого транзистора:

По переменному току токи не отличаются. Получается .

Лекция №11 Каскады аналоговых имс.

- ДК (дифференциальные каскады)

- ВК (выходные каскады)

- УК (усилительные каскады)

- СУ (схемы сдвига уровня)

- ПДО (преобразователь дифференциального сигнала в одиночный)

Входные усилительные каскады (ук):

1. Источники эталонных тока и напряжений

2. Стабилизаторы тока и напряжений

3. Токовые зеркала – линейные стабилизаторы

Схемы сдвига уровня.

Схема сдвига уровня, классическая. Нужна в усилителях постоянного тока.

Схема сдвига уровня на БПТ

У нас всё время сигнал становится больше, чтобы избежать насыщения входа, чтобы не открывались p-n-переходы. Потенциал растёт, уровень сдвигается вверх.

U₃ > U₂ > U₁ > U_ВХ. U*

Если делать то же самое на pnp-транзисторах, то ситуация будет обратная: уровень сдвигается вниз.

Вывод: если связь каскадов – по переменному (~) току, т.е. через конденсатор, который убирает постоянную составляющую, то всё хорошо.

Для нас важно, чтобы от генератора/нагрузки сигнал шел относительно земли, не имея постоянной составляющей.

Если у нас ОУ: усилитель, работающий по постоянному току, тогда существует несколько способов. Надо использовать цепи сдвига уровня в противоположную сторону.

Например, чередование pnp и npn транзиторов или folded cascade:

Ограничение состоит в том, что нужны транзисторы обоих типов проводимости.

На МОПТ:

Выходные каскады

Ставят преобразователь сопротивления, который трансформирует сопротивление с большого внутреннего на малое внешнее.

R_Н << R_Г

Пренебрегаем r_Э и r_Б, т.к. они << R_Г.

Схема Дарлингтона.

Классическая схема Дарлингтона с транзисторами одной проводимости:

На мопт:

, где

Нельзя изменить и ; можно менять только W.

Рассмотрим режимы работы выходных каскадов.

Если на транзистор приходит положительная полуволна, то она сдвинется на U* и пройдёт на R_H, а при отрицательной полуволне появляется ток разряда, и I₀ должен быть больше чем .

Чтобы выкачивать ток из нагрузки, величина источника тока должна быть настолько большой, чтобы обеспечивать отрицательную полуволну.

Это режим класса А: высококачественная аппуратура.

Т.е., главный недостаток режима класса А – это статический режимный ток I₀ > (слишком большой ток покоя).

В таком случае КПД η ~ 50% (~ 40%). Половину времени ток течет впустую, т.к. при зарядке он не нужен.

Защита вк от тока покоя.

Двухтактный каскад на транзисторах разных типов проводимостей.

Положительную волну обеспечивает каскад на npn, а pnp закрыт, и тока I₀ нет. Отрицательную волну – наоборот. η_ТЕОР. > 70%.

Временная диаграмма работы:

Появляется искажение типа ступеньки, т.к. мы не учли, что у транзистора есть U*. Его надо открывать.

Это режим класса В: звуковая техника не применяется, чаще всего – автоматика, т. к. там не важны искажения.