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

170 " Глаза 3 •" •

днмо рассмотреть полное уравнение для выходной проводимости транзистора, выведенное в приложении Б;

а ~а ~ о \+(1cIVt)(Ze + Zb)I

Для этой схемы = 7?2. - динамический импеданс относительно базы Q-i. Динамический импеданс состоит из параллельно соединенных и динамического сопротивления транзистора в диодном включении. Динамическое сопротивление транзистора в диодном включении равно Гд = Vrlh = 25мВ/1,0мА = 25 0м. Следовательно, = Ri\ri= 14,3 кОм25 Ом л; 25 Ом. Поскольку /с = /с, = /о = 10 мкА, то, полагая, как и выше, Va = 250 В, получаем

ЮмкА 1 + (10мкЛ/25мВ)(11,5кОм)/Р ,„ ,

0 250В i+(10 мкА/25мВ)( 11.5 кОм + 11,5 кОм/Р) •

Учитывая, что 25 мВ/10 мкА = 2,5 кОм, для Р 100 имеем (11,5 кОм/2,5 кОм)/р « 1, откуда

go = gc 0,04 мкСм/(1 + 11,5/2,5) = 40 нСм/5,6 = 7,14 нСм. (3.12)

Таким образом, = 7,14 нСм = 7,14 нА/В и Гд = l/go- = 140 МОм, или

-7 W = пет X % = ООи %/В. (3.13)

Значит, выходной ток возрастет на 0,07 % при увеличении напряжения на источнике тока на 1 В. При изменении Vq на 10В изменение lg будет меньше 1 %, поэтому источник тока действительно является очень близкой аппроксимацией идеального. Заметим для сравнения, что в схеме при R2 = О нормированное изменение выходного тока 0,4 %/В, и, следовательно, схема при наличии Ri относительно указанного параметра в 5,6 раз лучше.

3.1.3. Зависимость тока источника от напряжения питания. На практике желательно, чтобы сила тока источника как можно слабее зависела от постоянного напряжения питания. Рассмотрим зависимость тока источника от напряжения питания на примере источника для низких уровней тока (рис. 3.8). Экспоненциальное соотношение между токами коллекторов и напряжениями база - эмиттер имеет вид

IJI2 = ехр (AVbi/V?) = ехр {I,R,/Vt), (3.14)

откуда li = /о ехр {IRJVt). Дифференцирование дает

d/i/d/a = ехр (hRilVr) + {RIVt) h ехр (/.. Vy) =

= (/1 2) + (V/2) In (/1 2) = (/1 2) (1 + In hlh). (3.15)



dl, /, l + ln(/i ,) • Для относительного изменения токов d 12/12 и dljfJimteeiii

dU dly 1

/, /, 1 + 1п(У, ,) •

Например, если = 1,0 мА и /2 = Ю мкА = 0,01 мА, как выше, то (/1 2) = In 100 = 4,6, так что

(3.17)

rf/a dli 1

/1 5,6

(3.18)

Таким образом, относительное или процентное изменение выходного тока источника 1о = h в 5,6 раза меньше, чем изменение тока II.

В схеме с i?2 = О имеем /2 = /1, откуда In {IJI = О и относительное изменение /2 равно изменению /1.

Ток /1 связан с напряжением питания соотношениями!

= (1/- -у-- VsE)lRi (V - V-)lRi = Vsuppi/i?i. (3.19) Отсюда легко видеть, что

dlJh » Vsuppi/Vsuppi, (3.20)

т. е. относительное изменение /j равно относительному изменению напряжения питания Vsuppi- Следовательно, для относительного изменения /2 имеем

dhlh « (dysupp./lsuppi) (1 + In hlh)-. (3.21)

Таким образом, для отношения токов 100 : 1 относительное (или процентное) изменение /2 приблизительно в 5,6 раза меньше, чем относительное (или процентное) изменение полного напряжения питания.

Например, при V" = +15 В и V" = -15 В получаем Fjuppi = = 30 В. При изменении полного напряжения питания на 1 В процентное изменение тока источника Iq - h равно

4 X 100 о/о = . X 100 о/о 0,6 %/В. (3.22)

Таким образом, ток источника изменяется приблизительно на 0,6 % при изменении полного напряжения питания на 1 В. Эта зависимость тока от напряжения питания является важной характеристикой, когда рассматривают такие параметры, как изменение усиления усилителя в зависимости от напряжения питания и коэффициент уменьшения потребляемой мощности.

Обратная величина имеет вид

i. = Jl--!- (3.16)



dU dl, /. j

dT dT h

-liRi 1 dl IRi /2 dR 1

Vt h dT TVt Vt dT

(3.23)

Разделив это равенство на I, получим

h dT V h ) h dT T 1, " I, R, dT •

(3.24)

Поскольку /i = (Fsuppi - Vbe)Ru получаем

TV r - L.-- 1 dR, dVsE/dT

1- /, dT R, dT Vsuppi-Квя

-TK;x- y . (3.25)

где TK Ri = (l/?i) {dRildT) - температурный коэффициент сопротивления R. Подставляя выражение для температурного коэффициента тока /1, ТК /1, в выражение для температурного коэффициента тока /2, приходим к выражению

. J 1 rf/g -TK/?i-[(dl/B£/rfr)/K,uppi] ,

Рассмотрим теперь типичный пример. Для ИС-резисто-ров температурный коэффициент обычно составляет около +2000 млн-7°С = +2- 10-V°C. Для dVjJdT значение -2,2 мВГС является вполне подходящим. Снова выберем IJI = 100, откуда 1п {IJI2) = 4,6 и Vsuppi = 30 В. Подстановка в выражение (3.26) дает

г -2-10-3+(2,2 мВ/ЗО В)+ (1/300) (4,6) -4,6 + 2-10-8 1 К /2 =--

= 0,751 • Ю-з/С = 751 млн-1/°С = 0,0751 %/°С. (3.27)

Заметим, что наиболее существенный вклад в выражение для ТК h вносят члены ТК Ri, ТК R2 и {МТ) In (/1 2). Вычисление ТК /2 с учетом только этих членов дает 0,074 %/°С.

Расчет температурного коэффициента выходного тока источника показывает, что по сравнению с предыдущим примером ток возрастает на 0,075 %/°С. Это отклонение тока источника при из-

3.1.4. Температурный коэффициент источника тока. Рассмотрим влияние температуры на источник тока. Начнем с основного соотношения между двумя токами транзисторов /г = Л X X ехр (-liRilVj) Поскольку ток /j сам зависит от температуры к Vt = kTlq, производная 1 по температуре равна



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