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

температуры, и = kT/q, откуда следует, что dVrldT = klq = у,/7 и в результате


(4.48)

например, при Vos - 1,5 мВ = 1500 мкВ температурный дрейф равен

TKHyg = VosiT = 1500 мкВ/ЗООК = = 5 мкВ/К = 5 мкВ/°С.

(4.49)

Относительное изменение напряжения смещения на градус изменения температуры дается выражением

Vos dT

100 о/о =

100 о/о =

= 1000/о/ЗООК = 0,33 %/°C. (4.50)

Полученное отношение показывает, что относительное изменение напряжения смещения от температуры не зависит от самого напряжения смещения. Таким образом, при увеличении температуры на 10 °С напряжение смещения изменится примерно на 3,3 %, а при увеличении температуры на 30 °С относительное изменение напряжения смещения составит примерно 10 %. Такое небольшое изменение напряжения смещения от температуры в ряде случаев достаточно существенно, особенно там, где требуется компенсация напряжения смещения.

4.1.6. Влияние коллекторного напряжения на балансировку дифференциального усилителя. Вследствие эффекта модуляции ширины базы (называемого также эффектом Эрли) различия коллекторных напряжений двух транзисторов дифференциальной пары могут привести к неравенству коллекторных токов. Влияние разности коллекторных напряжений на выходной сигнал можно Также представить в виде частичного изменения входного напряокения смещения.

Влияние напряжения коллектор-база, Vcb> на эффективную (т. е. электрическую) ширину базы транзистора, можно вы-Рззить через коэффициент модуляции ширины базы как -0/W) X idW/dVcB) - 1/Va. где Va - постоянная с размерностью напряжения (см. приложение Б). Величина, обратная V, выражает относительное изменение ширины базы dW/W, отнесенное к еди-, чце изменения напряжения коллектор-база Vcb-

9 Соклоф С.



Разность коллекторных напряжений двух транзистооов AVcB = Vcb, - Vcb, приведет к различию ширин базы этих транзисторов, которое приближенно можно оценить из выражения (AW/W) = AVcb/Va- Напряжение смещения пары транзисторов выражается через эффективную ширину базы формулой

= V, 1п(1 4-AlF/ri)«Vr(Ar/lF) при AW/W < I. (4.51)

Отсюда часть напряжения смещения, обусловленная разностью напряжений коллектор-база транзисторов, можно записать в виде

AFos = Vj (- AVcb/Va) = Vr {Vcb, - Vcb,)/Va. (4.52)

В качестве примера рассмотрим пару транзисторов, имеющих напряжение модуляции ширины базы Va - 250 В - типичное значение Va Для планарных пр/г-транзисторов. В результате разности напряжений коллектор-база двух транзисторов изменение напряжения смещения, AVqs, равно

AKos = г(-АКсв/Ул) = (-АУсв)(25 мВ/250 В) == = (0,1 мВ/В)(-АУсв).

Отсюда следует, что напряжение смещения изменится на 0,10 мВ при изменении Vcb на 1 В, а разность Ус о двух транзисторов 10 В будет равносильна изменению напряжения смещения на 1,0 мВ.

4.2. Дифференциальные усилители на полевых транзисторах

Дифференциальные усилители, построенные на основе полевых транзисторов, в принципе работают так же, как и дифференциальные усилители на биполярных транзисторах. Достоинствами дифференциального усилителя на полевых транзисторах являются очень высокое входное сопротивление (--10-10 Ом) и очень маленький входной ток смещения (~10~-10" А), К недостаткам дифференциального усилителя на полевых транзисторах можко отнести довольно низкую передаточную проводимость и как следствие этого низкий коэффициент усиления по напряжению. Дру* гой недостаток - довольно большое напряжение смещения пары полевых транзисторов по сравнению с парой биполярных транз!-сторов.

Рассмотрим сначала дифференциальный усилитель на полевые транзисторах с рп-переходом, схема которого приведена на рис. 4.11. Для простоты будем считать, что оба транзистора имеют идентичные характеристики. Для каждого транзистора, работа-



ющего в активном режиме, можно записать уравнение передаточной характеристики

lDS = lDss{\-VaslVp)\

так что

1 VoslVp = {h:sllDssf\ (4.53)

и в итоге

Vgs=Vp{\ - {IdsUdss)"]- (4.54)

В состоянии покоя токи через оба транзистора одинаковы и равны }\ = Ids, = /q/2 и /2 = Ids, = /q/2. Если подать вход-

Рис. 4.11. Дифференциальный усилитель на полевых транзисторах с рл-переходом.

ное дн4)ференциальное напряжение, У,-, токи стока изменятся на величину А/ от своего начального значения, т. е. Д = /q/2 + А/ и /2 = /q/2 - А/. Соответствующие напряжения затвор-исток Qi и Q2 будут

/ /„/2 + Л/ \ 1/2-

Dss I

(4.55)

Теперь можно записать выражение, связывающее Д7 й дифференциальное входное напряжение У{.

d.ss

Д/ ч1/2

А/ N 1/2-

(4.56)

должно быть меньше, чем/og. На рис. 4.13 представлен цдР"Р°анный график передаточной характеристики дифферен-ьного усилителя на полевых транзисторах с рп-переходом.



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