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

Глта 4

= -dlaJdV, = (dlejdli) (dlJdV,) Поскольку dlajdh = 1/r „ dIJdVt не что иное, как передаточная проводимость, g, уравнение для gt можно записать в очень тросгой форме;

(4.39)

Учитывая, что gf - IiIJIqVt, уравнение для g, можно переписать в виде g-j = hUJIVx Дифференциальное входное сопро-


Рис. 4.9. Малоснгиальная эквивалентная схема дифференциального усилителя с учетом дифференциального входного сопротивления.

тивление, ri, - величина, обратная входной проводимости, т е.

= l/g, = Р/дУт/Аг- Поскольку Iq = h + h, можно записать г, = (Л + h)lhh = PIt (l i + I 2) = Ут (Р . + + Р 2) Используя приближенное равенство /в, = /s/Zs, Р. для fi также можно записать достаточно простое выражение

Очт h 4t lit I. e. /fl, /fl„ поэтому

(4.40)

(4 41)

где Ib ih,, Ib) - входной ток смещения дифференциального усилителя Из соотношения (4 41) следует, что входной ток смещения (или базовый ток) дифференциального усилителя и динамическое входное сопротивление связаны очень простым соотношением Например, при токе смещения 50 нЛ динамическое дифференциальное входное сопротивление равно Tj = 2Vt/Ii> = 50 мВ/50 нА = 1 МОм На рис. 4 9 приведена малосигнальная эквивалентная схема дифференциального усилителя с учетом и-



Синфазная входная проводимость, gi (сти). определяется как от-ношение изменения входного тока к синфазному входному

напряжению:

g,, (CM, = = -3i = -р-

dl>

il, (CM) dV

Si, (CM)

dli dV.

(4.42) (4.43)

В частности, при IzTi Iq/2 получим gt,(CM) eiACM) ==

= go/2P и итоге

in (CM)

i, (CM)

i (CM)

(4.44)

Такую динамическую проводимость имеют оба входа дифференциального усилителя.


Рис. 4 10. Эквивалентная схема с учетом как дифференциального, так и синфазного входного сопротивлений.

Синфазное входное сопротивление, г, (см), величина, обратная входной проводимости, определяется выражением

(4.45)

So - динамическая выходная проводимость источника тока Iq, о = \/go - динамическое выходное сопротивление источника ока На рис 4.10 представлена эквивалентная схема дифференциального усилителя с учетом как дифференциального, так и инфазпого входного сопротивлений Синфазное входное сопро-

ивление очень велико, обычно порядка нескольких гигаом Uu Ov)



4.1.5. Балансировка дифференциального усилителя на бипол ных транзисторах, входное напряжение смещения. АнализипТ" уравнения для выходных токов /j и h дифференциального уси лителя, можно заметить, что при Vj = О эти два тока не равнь" Чтобы они стали одинаковыми, необходимо на входы диффепен циального усилителя подать небольшое напряжение, такое, чтобы Vi = Vos-

Напряжение смещения определяется уравнением

ехр (Vos/Vr) =/гог/го,, откуда

Vos = VT\n(lTojho,). (4.46)

Эффективная ширина базы, Wb, - один из основных параметров, который определяет различие I-ro У разных транзисторов. Поскольку 1то пропорционально l/ls, величину Vos можно выразить через ширину базы транзисторов Qj и Qa как Vos = = Vt In {Wb J Wb,). Величины Wb, и Wb, хотя и не равны, но очень близки и отличаются, как правило, не больше чем на 10 %. Следовательно, если записать Wb, = W -\- A1F и Wb, = W и предположить, что IS.WIW < 1, получим

Vos = Vt in {W 4- W)W = Vt In (1 + WIW) « Vr jW. (4.47)

Коэффициент передачи по току транзистора, р, обратно про-порцнонален ширине базы, Wb- В большинстве случаев количественные различия коэффициентов передачи будут в основном определяться различиями в ширине базы, поэтому p.j/Pi » WbJWb.,, откуда следует, что Др/р л; значит, относи-

тельное приращение коэффициента передачи, Ар/Р, будет равно относительному приращению ширины базы. Таким образом, существует связь между напряжением смещения и рассогласованием р.

Рассмотрим типичный пример, предполагая, что ширина баз планарных транзисторов дифференциальной пары отличается на 10 %. При этом напряжение смещения Vos Vt AlF/W " = 25 мВ-0, = 2,5 мВ. За исключением напряжения смещения различие коэффициентов передачи по току двух транзисторов также будет примерно равно 10 %.

Температурный дрейф напряжения смещения определяется выражением TKHvpg = dVo/dT. Выше было показано, что 105 мол<но выразить через отношение эффективной ширины баз Vos = Vt In {WbJWb,)- Это отношение относительно независимо о



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