Схемотехника аналоговых устройств

11.1. Схемотехника усилительных и преобразовательных каскадов Каскодная схема

Каскодной схемой называется

Принципиальная схема каскода

Упрощенная схема каскода для сигналов

ОЭ

ОБ

В каскодной схеме каскад ОЭ максимально реализует свою широкополосность, т.к. сопротивление

11.2Генераторы стабильного тока Транзистор как источник стабильного тока.

Генераторы стабильного тока (ГСТ)-

Генераторы стабильного тока на БПТ

Схема а): ток коллектора практически не зависит от напряжения Uк, которое

Схема б): применена эмиттерная стабилизация, улучшающая показатели ГСТ.

Школа Н.Ф.:
ФАКУЛЬТАТИВНО

Генераторы стабильного тока на ПТ

Схемы ГСТ на ПТ проще:

Генераторы малого стабильного напряжения (ГСМН)- низковольтные (порядка 1В) стабилизаторы постоянного напряжения.

Генератор малого стабильного напряжения, кратного Uбэ

Школа Н.Ф.:
ФАКУЛЬТАТИВНО

Генератор малого стабильного напряжения регулируемой величины

Школа Н.Ф.:
ФАКУЛЬТАТИВНО

Схемы сдвига уровня применяют для гальванических межкаскадных связей. В ИМС часто

ЭП

ГСТ

IГСТ

Заменить на стабилитрон

11.5 Токовое зеркало

Токовым зеркалом или отражателем тока называется транзисторный

Токовое зеркало можно рассматривать как частный случай ГСТ. ТЗ наиболее часто используют

Простейшее токовое зеркало

Школа Н.Ф.:
ФАКУЛЬТАТИВНО

11.6. Каскад с эмиттерной связью- дифференциальный каскад (ДК)

Дифференциальный усилительный каскад

11.6.1. Общие положения

Общие свойства ДК
Схема каскада симметрична (рис.1). Он содержит два транзистора с

Чтобы исходные постоянные напряжения на базах сделать равными нулю и тем

Сигналы во взаимно-симметричных точках можно представить комбинацией синфазных и дифференциальных сигналов:

0

1. Ucc=0:

2. U1= Uвх1 , U2= Uвх2=0:

11.6.2. Свойства ДК

На основании принципа суперпозиции в линейном приближении возможно

Характеристики ДК для дифференциального сигнала

Uдс

«0»

Эквивалентная схема ДК для ДС

В ДК часто применяют местную ООС, как резистивную, так и частотно-зависимую:

Постоянная времени ДК в области ВЧ

Характеристики ДК для синфазного сигнала

Для синфазного сигнала СС входы ДК следует

Для полностью симметричной схемы при воздействии синфазного сигнала СС разностный сигнал

4. Для расчета температурной нестабильности можно воспользоваться схемой для СС.

Благодаря

11.6.3. Погрешности ДК

1)Коэффициент ослабления синфазного сигнала Мс

Отношение коэффициентов усиления дифференциального и

2)Разбалансы ДК

Источники несимметрии плеч ДК называются разбалансами.
Они обусловлены неидентичностью элементов

При воздействии на вход СС на выходе ДК возникают:
выходной СС (конечное

3) Погрешности ДК по постоянному току

К ним относятся:
напряжение смещения нуля и

1. Напряжение, которое необходимо приложить между входами ДК для достижения условия

Дрейфом напряжения смещения нуля называется его зависимость от дестабилизирующих факторов, в

2. Током смещения называется средний входной ток активных элементов каскада ДК:

Током

Погрешность напряжения нуля, вызванная протеканием токов баз транзисторов через внешние сопротивления,

Температурная зависимость входных токов ДК определяется β:

Температурный коэффициент, определяющий температурный дрейф тока сдвига:

Температурный коэффициент, определяющий температурный дрейф

Вывод: малые токи создают малые погрешности и имеют малые дрейфы.
Для получения

Применение ДК в ИМС благодаря следующим свойствам:

Способность вычитать, т.е. нечувствительность к

11.6.4. Режим большого сигнала ДК

В дифференциальном каскаде ток IO стремятся сделать

Определим зависимость тока коллектора каждого из транзисторов от входного сигнала.
Ток каждого

Крутизна характеристики или передаточная проводимость ДК:

Благодаря встречному включению эмиттеров транзисторов нелинейность их входных характеристик частично компенсируется

При подаче на вход ДК большого по амплитуде сигнала один из

На выходе ДК всегда присутствует емкость нагрузки, скорость перезаряда которой определяет

Потенциометр
R4 служит для
балансировки
нуля схемы ДК.

11.6.5. Дифференциальный каскад