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

менечии температуры внесет вклад в изменение усиления усилителя и приведет к небольшому колебанию напряжения смещения в зависимости от температуры.

3.1.5. Схема токового зеркала Уилсона. Рассмотрим схему, называемую токовым зеркалом Уилсона (рис. 3.9). Эта схема имеет значительные преимущества по сравнению с простой схемой токового зеркала, рассмотренной выше.

Рис. 3.9. Токовое зеркало Уилсона.

Взаимная компенсация базовых токов. Для анализа будем считать все транзисторы идентичными. Поскольку Qi и Qa имеют одинаковые напряжения база - эмиттер, /с, = Ic.- Базовые токи очень малы по сравнению с коллекторными, поэтому 1 Iw 1с„ т. е. все базовые токи приблизительно равны между собой. Отсюда следует, что узловые уравнения имеют вид

/] = 1с, + /в. (3.28)

h = Ic. + 21 в, (3.29)

/2 = /з + /в (3.30)

и, кроме тогэ,

= 1г

(3.31)

/с, = с,-

Подстановка формулы (3.29) в (3.30) дает

/з = /2 = /с + 2/в - /в = 1с. + 1в = 1сг + 1в. (3.32)

Из сравнения последнего равенства с формулой (3.28) следует, ™ з = /i. Отметим взаимную компенсацию действия базовых



ТОКОВ. В реальной схеме полной взаимной компенсации базовых токов не происходит из-за несогласованности транзисторов, но разность между /3 и /j будет чрезвычайно мала.

Диапазон линейного изменения напряжения. Для правильной работы этой схемы все три транзистора должны находиться в активной области. Поскольку падение напряжения на q2 равно Vbe, т. е. ~0,6 В, и напряжение, необходимое для того, чтобы предот-

1," const

-Д1о


{Ряб; аШ. Дннамичвса1я М1ЖЯда«я провсдамоггь токового зеркала Уилсона

братить насыщение транзистора q3, составляет примерно +0,2 В, на q2 и на Qa суммарное напряжение будет ~0,8 В. Например, если V" = -15 В, то нижняя граница диапазона линейного изменения напряжения составит -14,2 В.

Динамическая выходная проводимость схемы токового зеркала Уилсона. Для определения динамической выходной проводимости этой схемы представим динамическую проводимость между коллектором и эмиттером транзистора q3, ge в виде проводимости, внешней по отношению к транзистору (рис. 3.10). Считая, что выходное напряжение изменилось на А Уд, определим соответствующее изменение выходного тока А/р. Тогда отношение А/о к AVo определит выходную проводимость: go = А/д/Ао.

Изменение выходного тока A/q, проходящего через q2. вызовет равное изменение тока через Qi. Если считать, что ток питания остается постоянным, то изменение базового тока транзистора q3 равно - Д 1о- Это изменение базового тока транзистора Qs вызовет изменение тока коллектора на -РА/.



Изменение выходного напряжения AVq повлечет за собой изменение тока через gee на gee AVg. Складывая токи на коллекторе «Эз. получаем

Мо=-Мо + gceVo. (3.33)

Приводя подобные члены при Jq в левой части, получаем

А/о (1 + Р) = g.e AVo, (3.34)

откуда динамическая выходная проводимость равна

Если, например, /о = 1с, = Ю мкА, Уд = 250 В (начальное напряжение) и р = 100, получаем для go

go = (10 мкА/250 В)/101 = 0,4 нА/В = 0,4 нСм. (3.36)

Это ничтожно малая выходная проводимость. В нормированном или процентном выражении получаем

Таким образом, при изменении выходного напряжения на I В выходной ток изменяется всего лишь на 0,004 %.

3.J.6. Составной источник тока отрицательной полярности {два источника, один из которых смеиает другой). На рис. 3.11 представлен еще один тип составного источника тока. Эту схему можно рассматривать как источник тока отрицательной полярности, смещенный другим источником тока отрицательной полярности, где и Q2 (вместе с R- w R„) работают как обычная схема источника тока; в свою очередь ток коллектора транзистора q2 предназначен для смещения Qi, который работает как источник тока. Полное падение напряжения на транзисторах Qg и q4 в диодном включении {2Vbe = 1.3 В) используется, чтобы обеспечить падение напряжения база - эмиттер Q, необходимое для его работы в активной области, а падение напряжения коллектор - база требуется для работы транзистора в активной области. Если бы не было Qg и q4 (т. е. если бы схема здесь была замкнута накоротко), то Qj и не могли бы одновременно оставаться в активной области.

Рассмотрим пример расчета. Пусть /о = 10 мкА и /1 = - 1,0 мА при V" = -15 В. Учитывая, что 1 = (F" - 3Vbe ?i). полагая 1/ = 0,7 В, получаем R = (15 - 2,1) В/1,0 мА = 12,9 кОм. Поскольку отношение токов IJI - 100, падение напряжения на R имеет вид IR = AVbe = Vt In 100 = гь мВ.4,6 = 115 мВ. Поскольку /г = /о = Ю мкА, имеем



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