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

КОСС = Av, (dm)/Av, (cm) = w, / -7-г

[(Л-2) д1§о,з

(6.48)

Обозначим через Vi сумму диффере11Циальиого входного сигнала и входного напряжения смещения, т. е. Vl = V, + о5. тогда результирующие коллекторные токи будут соответственн равны /1 = /q + А/ и /2 = /q - А/, где А/ gtVi Следова-

fu уменьшится до 520 кГц. Скорость нарастания выходного наиря. жения равна Iq/Cp, поэтому аналогичные изменения в завпси-мости от напряжения питания будут происходить и со скоростью нарастания ОУ.

6.2.7. Коэффициент ослабления синфазного сигнала. Синфазные динамические передаточные проводимости дифференциального усилителя определяются выражениями guiCM) = {li/lq) go и gf,(CM) = O/Iq) go, где go - выходная проводимость источ-ника тока в цепи смещения дифференциального усилителя. В рассматриваемой схеме ОУ (рис. 6.8) go = go.,- Поскольку 13 fj и ц Я:? I3, можно записать to = I4 - ц ~ i - Следовательно, для входного синфазного напряжения v, (сло справедливы равенства Il = g/, (cm) Vi cм) и /2 = gf, icM)Vi (см), поэтому

io il - I2 = (gf, [CM) - gf, {CM)) Vi (СЛ1) =

= goVi cм) {h - 12)11Q. (6.45)

" Синфазное напряжение на выходе каскада дифференциального усилителя равно

Vo, {СМ) = io (CM)/gm = Г ~- Vi cм), (6.46)

Q fitot

а коэффициент усиления синфазного сигнала каскадом дифференциального усилителя определяется по формуле

Лу, (СМ) = Vo, (CM)lvi (СМ) = go,, (Л - /2)/(/Qgm)- (6-47)

Теперь замети.м, что усиление синфазного сигнала во всех каскадах усилителя, кроме первого, такое же, как и усиление диф(е-ренциального сигнала, поэтому можно сказать, что коэффициент ослабления синфазного сигнала определяется отношением коэффициента усиления дифференциального сигнала к коэффициенту усиления синфазного сигнала первого каскада усилителя, т. е.

dm/ICM = V.CDM,/V.(GAf,- УчИТЫВЗЯ, ЧТО Av,,,,

= gf/giot, получим



КОСС = iQlgoJi = iyjVt){\ + In (/i2 q)].

(6.51)

Рассмотрим пример. Пусть = 200 В, = 1,0 мА, Iq = = 25 мкА, Vi = 1,0 мВ. В этом случае получим КОСС л; « (200 Б/1,0 мВ) (4,69) = 938 ООО, или 119 дБ. Реальное значение КОСС может быть существенно ниже из-за несбалансированности элеме1!тов в схеме и наличия паразитных емкостей, особенно на высоких частотах.

6.2.8. Коэффициент ослабления нестабильности источника питания. Коэффициент ослабления нестабильности источника питания (КОНИП) - это отношение изменения входного напряжения смещения к вызвавшему его изменению напряжения питания; обычно он выражается в децибелах.

Анализируя схему ОУ, можно видеть, что изменение напряжения питания может влиять на напряжение смещения различными путями. Во-первых, изменение напряления питания Vs приведет к изменению тока через Q12, вследствие чего иЗхменится ток покоя Iq, что в свою очередь вызовет изменение напряжения смещения. Это вносит наибольший вклад в КОНИП.

Во-вторых, влияние па КОНИП, хотя и меньшее, оказывает изменение Iq, связанное с изменением падения напряжения на Источнике тока, выполненного на Q13 и R2. И наконец, в-третьих, Ще меньшее влияние оказывает на КОНИП ток через Q,, изме-ниями которого обусловлено падение напряжения на транзи-

Сначала проанализируем первую, наиболее важную состав-ощую КОНИП, связанную с изменением тока I, возникающего За флуктуации напряжения питания и приводящего в итоге цчению тока /у. Выше для рассматриваемого здесь источника

а было получено соотношение

dlQ/lQ={dVs/Vs)/[l + ln(/i2 Q)]. (6.52)

jq 1 - 2gjVi. Теперь выражение для коэффициента ослабления синфазного сигнала можно переписать в виде

КОСС « 7--= -. (6.49)

(2g, c>)ffo., Hoji

Выходная проводимость источника тока на транзисторе q13 равна

ёо„ = VaH +1п(/12зд (6.50)

J.дg - напряление Эрли. Подставляя формулу (6.50) в выражение для КОСС, получим



КОНИП =

dVos

К 1

Vs 1 + In (UJIq) •

(6.54)

Как и в предыдущем примере, примем 1 = 1,0 мА, Iq =

= 25 мкА, Ks = ± 15 В, а VI примем равным 1,0 мВ. Тогда получим

КОНИП = (1,0 мВ/15 В)/(1 + In 40) = 7-10-*,

что соответствует -97 дБ.

Изменение падения напряжения на qg также будет приводить к изменению Iq и вносить вклад в КОНИП. Для оценки этого вклада заметим, что изменение Iq в результате изменения падения напряжения на Qg и R2 задается выражением

dlq = go„ dVs = Iq dVs/V П + In (/i2 q)].

Изменение Vl, необходимое для компенсации изменения Iq, как и выше, определяется равенством dVl/Vl = dlq/Iq, поэтому можно записать

dVi/Vl = -dlQ/lQ = (- dVs/VM 1 + In (/,2 q)]. (6.55)

Следовательно, соответствующая составляющая КОНИП записывается в виде

КОНИП = \dVi/dVs\ = (Vl/VMl + 1п(/12 <з)]. (6-56)

Используя данные из приведенного выше примера и предполагая Va = 200 В, получим

КОНИП = (1,0 мВ/200 В)/(1 + In 40) = 1/9,4-10\ (6-57)

Из формулы (6.57) следует, что рассматриваемая составляющая КОНИП по отношению к суммарному значению КОНИП очень мала и наибольший вклад вносит изменение I12, обусловленно изменением напряжения питания.

Выходной ток каскада дифференциального усилителя Iq опре-деляется вырал-сением Iq = h - 12 ~ /1 - /2 = 2gfVi, где V} = Vi + Vos- Поскольку gj = Iq/Vt, выражение для Iq можно переписать в виде /о ~ {Iq/2Vt) Vl. Требуемое изменение V,, необходимое для предотвращения изменения Iq, связанного с изменением Iq, определяется соотношением dVl/Vl = - /q/Jq Следовательно, можно записать

dVl/Vi = -dlQ/lQ = i-dVs/Vs)/[\ + In (/,2 q)]. (6.53)

Коэффициент ослабления нестабильности источника питания dVos/dVs = dVl/dVs задается выражением



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