Борьба с искажениями

Надо пропустить ток I₀. Если площади S₁ = S₂, то I₁ = I₂. Выбирая резисторы, выбираем ток.

Возможны варианты:

Реальная схема:

Это схема защиты по току.

Резисторы здесь маленькие; на них падение напряжения невелико. U_Rзащ. < U*

Транзисторы Тзащ. закрыты. Если закоротить, то Тз. будет работать в линейной активной области, забирая часть тока базы.

Схема из источника напряжения станет источником фиксированного тока, т. е. переход в режим стабилизации тока.

Лекция №12 Дифференциальный каскад.

Температура – самая главная погрешность ИМС.

Большой сигнал α ≈ 1.

Транзисторы одинаковые, т.е. I_к0 одинаковы.

_{Приведем к симметричному виду:}

Разделим оба выражения на :

Краткая запись:

Гиперболический тангенс.

Для перехода к малому сигналу нужно линеаризовать модель для большого сигнала: thx=x. Для малого сигнала – крутизна. Для большого сигнала крутизна не существует.

Малый сигнал.

Обычный каскад с общим эмиттером.

Крутизна ДК в 2 раза меньше крутизны схемы с ОЭ (из-за последовательного соединения резисторов rэ).

,

Дифференциальный каскад на полевых транзисторах.

МОПТ

, где

_{FET (field effect transistor)}

, где

Анализ дифференциального каскада для малого сигнала.

БИПТ

При малом сигнале схема линейна, так как малые отклонения, схема симметрична.

Теорема Бисекции: теорема суперпозиций.

Отдельно для дифференциального состояния, отдельно для синфазного состояния.

Входные сигналы – дифференциальный и синфазный, их разность и полусумма.

На оси симметрии сигналы вычитаются, значит там 0, значит точку можно заземлить.

Схема делится на 2 независимые части.

Расчет для каждой схемы можно проводить отдельно (из-за введения синфазного сигнала). Получим схему с общим эмиттером.

.

Добавка ½ так как половина входного сигнала.

Синфазный сигнал: на оба входа подан один и тот же сигнал, значит точки имеют одинаковый потенциал. Соединяем точки с одинаковым потенциалом. Точки симметричны относительно оси симметрии. То, что находится поперек оси симметрии – пропадает, на оси симметрии – «заполовиниться».

Дифференциальный каскад подавляет синфазный сигнал → подавляет температуру.

Схема подавления синфазного сигнала.

_{2 плеча подавляют:}

Коэффициент ослабления синфазного сигнала:

Модификация дифференциального каскада.

Переход от дифференциального выхода к одиночному (чтобы не терять в коэффициенте усиления).

А) Используем зеркало токов

Получаем повышение коэффициента усиления, по сравнению с использованием резистивной нагрузки, т.к. нагрузка активная.

Автоматически устанавливается режим каскада.

Дифференциал напряжений равен 0, значит ток делится пополам.

В статике через нагрузку ток не течет. Режим невозможно выставить без обратной связи.

Коэффициент усиления возрастает в 2 раза по сравнению с обычным ДК: K_u=2K_uдк

ДК с ОБ.

С эмитерной и с базовой связью практически одинаковые.

В идеальном: коэффициент усиления бесконечный, низкое выходное сопротивление и высокое входное сопротивление. Получаем низкое входное сопротивление , значит большие входные токи:

Необходимо преобразование.

Каскад с ОБ, но на вход ставим транзистор с ОЭ. У npn транзистора β больше, чем у pnp, т.е используется так называемое super β.

Чтобы увеличить диапазон напряжений:

С помощью I₀ нельзя задать режим ДК, т.к. I_к=β_pnp∙I₀/2/. Все зависит от β, что плохо, т.к. β неконтролируемый параметр.

Задание режима ДК (решение Видлара).

Вместо боковых pnp транзисторов – 2 отражателя тока. Отражатель тока – транзистор с известным β.