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

и) Определите максимальный размах выходного напряжения. (Ответ! от +8,6 до О В.)

к) Определите статическую мощность рассеяния, (Ответ: 6,3 мВт.) л) При коэффициенте усиления с обратной связью 30, найдите ширину

полосы пропускания и время нарастания. (Ответ: 53 кГц, 6,6 мкс.) м) Если пиковое выходное напряжение 3,0 В, то на какой частоте будет

происходить ограничение по быстродействию? (Ответ: 53 кГц.)

боомиА! 1

:r,2

Iq = 6,0mhA

-0B2

,4.0

i ioOmhA

20MhA

Рис. 36.2.

6,3, Схема ОУ (рис. 36.3). Дано: Р = 50 (минимум) для всех транзисторов, V% = 15 В, VI = -15 В, /2= 1,0 мА, /q = 25 мкА, « = 1,5 (показатель степени в выражении для базового тока), а 1Л„р„=1Лрпр= 250 В (напряжение Эрли), Найдите:

а) и R ответ: R = 29,3 кОм, R = 3,69 кОм);

б) gf (дифференциального усилителя) (ответ: gf == 250 мкСм);

в) диапазон входного (синфазного) напряжения и максимальный размая выходного напряжения (ответ: от +14,1 до -14,0 В, от +13,4 до - 13,3 В);

г) входной ток смещения и входное сопротивление (дифференциальное) (ответ: 250 нА (максимум), 200 кОм (минимум));

Д) ток потребления в состоянии покоя и рассеиваемую мощность (njH Vo = 0) (ответ: 1,05 мА, PaQ = 31,5 мВт);



е) входную проводимость транзистора Qj, выходные проводимости Q и Q2 и общую проводимость, на которую работает первый каскад (от вот; g,- = 133 нСм (максимум), g = 50 нСм, gg = 50 иСм, -: = 233 См (максимум));

ж) коэффициент усиления по напряжению первого каскада, Vq jv (ответ: Лу = VqJVi = 2146 (минимум));

з) при Rl - 1,0 кОм коэффициент усиления по напряжению второго каскада, учитывая, что коэффициенты усиления каскадов эмиттерных повторителей Qs и Qg, Qj,, и Qn примерно равны единице (ответ: Ау = = Vq/Vq - 1250 (минимум));


Рис. 36.3.

и) коэффициент усиления без обратной связи ОУ, Aql Ф) при Rl = 1,0 кОм. Выразите результат в виде безразмерной величины и в децибелах. (Ответ: Лог, (0) = 2,68-10 (минимум), 128,6 дБ.)

к) Покажите, что коэффициент усиления по напряжению выходного каскада эмиттерного повторителя Qj, g и Qio, и близок к единице при амплитуде выходного напряжения около 1 В или более.

л) Покажите, что Bj инвертирующий, а неинвертирующий входы ОУ.

м) Если в схеме применить дифференциальный усилитель, показанный на рис. 6.9, то как изменятся ответы на приведенные выше вопросы (качественно и количественно)?

н) Несколько изменив схему выходного каскада путем добавления Hat Ri и транзистора Q, как показано на рис. 6.11, найдите % и Hit если в состоянии покоя 1д~ ц- Iq (номинал), а lj=R, = Iq/2. Предполагается, что Vbb = 600 мВ при 1в= 1q Л-"



и для рлр-транзпсторов, а f) == 100 (номинал). (Ответ: = 127 кОм, = 46 кОм.)

о) ВвелЯ в выходной каскад Rci, Qig и Qi,, как показано на рис. 6.13, определите Рсу лля тока ограничения 25 мА. (Ответ: Ret = 24 Ом.)

п) При максимальном напряжении питания ±13 В найдите соответствующую максимальную мощность рассеяния, если IcL - 25 мА. (Ответ: d(MAX) = 495 мВт.)

р) Какой должна быть корректирующая емкость (подсоединенная между базой Qg и коллектором (<,), чтобы частота единичного усиления равнялась 1,0 МГц. (Ответ: 80 пФ.)

с) Найдите скорость нарастания выходного напряжения и ширину полосы пропускания при максимальной мощности для пикового выходного напряжения ±10 В. (Ответ: 0,3125 В/мкс, 4,97 кГц.)

т) Найдите выходную проводимость и соответствующее выходноз сопротивление источника тока, который используется для смещения диф-фереициаль!юго усил!1теля. (Ответ: g = 22 нСм, г - 44,1 МОм.)

у) Определите синфазную передаточную проводимость, gf (Ответ;

gl (СМ) = 1 "См.)

ф) Найдите козф4шциепт усиления синфазного сигнала, коэффициент ослабления синфазного сигнала, предполагая, что напряжение смещения пары транзисторов Qi-Q. равно 1,0 мВ {Rl = 1,0 кОм). (Ответ: Ау{еМ)= 2,3 (максимум), КОСС= 121 дБ.)

ix) Качество работы ОУ зависит от степени согласованности различных схемных элементов ИС. Элементы располагаются очень близко друг к другу на кристалле ИС и выполняются за один технологический цикл, благодаря чему достигается очень высокая степень согласования. Если бы согласование было абсолютно точным, то вход!ое напряжение смещения равнялось бы нулю. Найдите входное напряжение смещения, вызванное следующими рассогласованиями:

1) Qi и Q: напряжение смещения 1 мВ (ответ: 1 мВ.);

2) и Q: напряжение смещения 1 мВ (ответ; 1 мВ);

3) Qs и Qe: рассогласование между Р 10 % (ответ: 2 мкВ);

4) Q, и Qs, 4: рассогласование между р 10% (ответ: 2 мкВ);

5) рассогласование между эмиттерными резисторами R2 транзисторов Qj3 и Qi4 таково, что токи через Q14 и Qjg различаются на 10 % (ответ: 2 мкВ), Каково соответствующее рассогласование между резисторами? (Ответ: 14%,)

и) В схеме повторителя напряжения входное сопротивление всего усилителя практически равно синфазному сопротивлению, так как напряжения, поступающие на два входа, почти одинаковы. Найдите синфазное входное сопротивление на нулевой частоте. (Ответ: Z; cм) (0) = = Ri (SM) - 4,55 ГОм (минимум),)

ч) При Ссв= 1,0 пФ и Ccs= 1,0 пФ, так что Cj = 2,0 пФ, найдите 1 (СМ) на частоте 1,0 кГц. (Ответ: 2{ (СМ)= - /80 Ом.) Определите частоту точки излома частотной характеристики при таком 2; (ем,. (Ответ; /= 16,7 Гц.)

ш) Найдите эквивалентное входное напряжение шума (спектральную плотность). Примите л,/ = 200 Ом. Определите полное среднеквадратичное значение шума при ширине полосы пропускания схемы 20 кГц и уровень входного сигнала, необходимый для получения отношения сигнал/шум 10; 1. (Ответ: 8,3905 нВ/ГцУ, 1,49 мкВ, 14,9 мкВ.)

Щ) Данный ОУ работает от источника сигнала с сопротивлением 1000 Ом, Используя значение напряжения шума, найденное в п, (ш), и учитывая дополнительный шум иа сопротивлении источника сигнала, найдите уровень входного сигнала, необходимый для получения отношения сигнал/шум 10 : 1 при ширине полосы пропускания 20 кГц, (От*



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