Запорожец  Издания 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 [ 139 ] 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193

пример, если SWcl = 1.0 МГц, (Ло/Омах = 1.0 В/мкс, а Vo (мах) = 10 в, то

{dvoldt)LXKxl2nVo (max) = (1,0 В/мкс)/2я10 В = 16 кГц. (6.16)

Сравнивая эту ширину полосы пропускания при максималььоГг мощности с шириной полосы пропускания при малом сигнале (1 МГц), можно увидеть, что первая может быть много меньше ширины полосы пропускания при малом сигнале. На рис. 6 7 показана зависимость ширины полосы пропускания прн макси-мальной мощности от максимального выходного напряжения Vo (МАХ) (по обеим осям масштаб логарифмический).

6,2. Примеры расчета схем ОУ

Рассмотрим схему ОУ на рис. 6.8. Схема состоит из двух каскадов усиления Дарлингтона и двухтактного выходного каскада эмиттерного повторителя. Первый каскад усиления состоит из дифференциального усилителя на паре транзисторов Qi и Q,, для смещения которого используегся источник тока, выполненный на транзисторах и Q,3, а нагрузкой этого усилителя являк.тся схема токового зеркала (Qg и Q) и выходной транзистор след\ го-щего каскада Q.

Второй каскад выполнен по схеме составного транзистора Дарлингтона, в которой Од - эмиттерный повторитель (т. е. включен по схеме с общим коллектором), а включен по схеме с общим эмиттером. Этот каскад имеет активную нагрузку в виде источника тока на транзисторе Q,4 (смещение для него задается транзистором Qi2 и резистором и управляет транзисторами выходного

каскада.

Выходной каскад является комплементарной двухтактной схемой эмиттерного повторителя, содержащей эмиттерный повторитель на составных транзисторах пр-типа (Q„ и Qg), обеспечивающих выдачу тока в нагрузку и, следовательно, работающих при положительной полуволне выходного напряжения, и эмиттерного повторителя на паре Дарлингтона рпр-тииа (Qn, и Q,,), обеспечивающего протекание тока из нагрузки в схему и, следом-тельно, работающего при отрицательной полуволне выходною напряжения.

Предположим, что все однотипные транзисторы идентичны, тогда в состоянии покоя (т. е. vi = vb, - vb, = 0) можно записать /с, = 1с, и /с, = /с,, поэтому, применяя закон Кирхгофа для токов к узлам Ci - Сз - Вб и Cg - С4 - Be, получим 1ь, " - /в,- Поскольку коэффициенты передачи по току транзисторв одинаковы, 1е, = 1е„ следовательно, справедливо соотношеч /в, = /вз + 1в,- Вс.тедстсие идентичности коэффициентов i дачи по току транзисторов и.меем 1с, = /с, + 1с- Базовые т-""



-VM-1(

-----X-----




~ 1/n + P«P.Vr lilVAp) + (1/1л„)] •

Уравнение для коэффициента усиления по напряжению второго каскада имеет вид

Ау, = Vo/Vi = Vo/Vo = -gf Ml,. (-

Эффективной нагрузкой для схемы составных транзисторов Qe - Q, будет трансформированное сопротивление нагрузки, Rf для которого можно записать выражение Rl., = Рз, ю Рэ, и*

транзисторов малы по сравнению с эмиттерными и коллекторными токами, поэтому /с, л- ic, = Ic, -\- 1с, = Iq, или /с, = /q. Поскольку 1с,, = /с„ = /q. применяя закон Кирхгофа к узлу С? - Си - В% - Вю, получим 1в, + Iв„ = 0. Замечая, что и Qio не могут быть открыты одновременно, для состояния покоя имеем /в, = /в,„ = 0. В результате равенства нулю этих двух базовых токов токи /g, и If-,, также равны нулю, следовательно, и /о = О, т. е. в состоянии покоя {Vi = 0) Vo = О- Таким образом, в этом усилителе при Vi = О мы получим нулевое напряжение на выходе (Ко = 0), что является необходимым условием.

6.2.1. Расчет коэффициента усиления. Коэффициент усиления первого каскада (т. е. дифференциального усилителя) определяется выражением

Av, = vojvi = 2gf/giob (6.17)

где gtot - общая проводимость между узлом - - В и «землей», gtot = gi,+ go, + go,. Для входной проводимости транзистора Qe можно записать

gi, = 1в,/2пУт = /<з/2ярбР7Кг. (6.18)

Для выходных проводи.мостей транзисторов Qj и Qj справедливы соотношения

go,=-ge,=-lcjVA = Ij2VA, (6.19)

где Va и Va - напряжения Эрли рпр- и /грп-транзисторов соответственно (см. приложение Б). Таким образом, для коэффициента усиления по напряжению можно записать

v, == 2gi/gtoi =

2(/Q/4Fr)

~ (/g/2np„P7V/) + (Iq/Vap) + (h/2VAn}

IJVt

~ (1/фбР,Кг) + (1/Лр) + (1/л„) -



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 [ 139 ] 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193