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

как два отдельных транзистора, для каждого из которых входное напряжение равно половине дифференциального входного напряжения, vJ2. В усилителях на биполярных транзисторах результирующие коллекторные токи ic = gmi/S = (gm/2) v. По анало-гии для дифференциального усилителя на полевых транзисторах ток стока /d, = gf,vJ2 = (gul2) v,. Поскольку передаточная проводимость дифференциального усилителя является отношением выходного тока к дифференциальному входному напряжению, передаточная проводимость дифференциального усилителя равна половине передаточной проводимости одиночного транзистора, входящего в дифференциальный усилитель.

ЗАДАЧИ

4.1. Дифференциальный усилитель. Дано; дифференциальный усилитель на биполярных транзисторах лрп-типа с источником начального тока и пассивной нагрузкой (рис, 34.1), р1 = ±15 В, /=« 200 мкА, >=

Рис. 34.1.

= 1,0мА, р= 200 (минимум), Vbe= 650 мВ при 1вЕ~ 1,0 мА, BVebO = 7,0 В (минимум), Vc, (q)= Vq ,q)= +9,0 В, все транзисторы идентичны, кроме оговоренных особо случаев; выходная проводимость нстоЧ" ника тока (q4) равна 307 нСм, Va = 250 В. Найтн;



а) Ri, и Ro (ответ: 14,35 кОм, 201 Ом, 60 кОм); л) динамическую передаточную дифференциальную проводимость, gt (от-вет; gf = 2,0 мСм),

в) коэффициент усиления по напряжению: VqJVq, cJb, " (с, ~* - "с )IBi< где с/д - малосигнальное входное напряжение (ответ; -120, +120, -240);

г) входной ток смещения, (ответ: = 500 нА (максимум));

д) дпнамическое входное дифференциальное сопротивление, Ri (ответ; 100 кОм (минимум));

е) синфазное входное сопротивление, R q (ответ: 1,3 ГОм (минимум)); зк) динамическую передаточную синфазную проводимость, g (ответ:

153 нСм);

в) коэффициент усиления синфазного напряжения и КОСС (ответ: Ау (СМ) = -0,0092, КОСС== 82,3 дБ);

и) диапазон входного напряжения (ответ: 1) либо Fg , либо или оба должны быть больше -14,2 В; 2) если Vq = Kg , то должно быть меньше +9,6 В, а если Vg ф Vj, то оба напряжения должны быть меньше +3,5 В; 3) максимальное напряжение между и В ие должно превышать ±7,7 В);

к) h и /а при Vos = О, Vb = +10 "В, и - +30 мВ (ответ: 62 мкА, 138 мкА);

л) gf и коэффициент усиления дифференциального напряжения (несимметричный выход) с учетом данных п. к) (ответ: 1,71 мСм, 103);

м) ,Q) и (V; = Vq - = 0) при = 2,0 мВ (ответ:

+9,24 В, +8,76 В);

н) ТКНу (os) "Ри os = 2-0 мВ (ответ: 6,7 мкВ/°С);

0) коэффициент усиления по напряжению для дифференциального усилителя, управляющего другим дифференциальным усилителем с дифференциальным входным сопротивлением 100 кОм (симметричный выход),

"V {с, - с,)1в, (ответ: 109);

с, и Vc при /в, = О и Vb = О (ответ: +15 В, +3,0 В); Р) /[ и /2 при = О и Vg = -50 мВ (ответ: 176 мкА, 24 мкА); с) выходную проводимость источника тока, gf (ответ: 307 нСм). 4.2. Дифференциальный усилитель на полевых транзисторах с рп-переходом. Дано: дифференциальный усилитель на полевых транзисторах с рл-пере-кодом (рис. 34.2), Iq - 0,5 мА. Транзисторы дифференциального усилителя Qj и источник тока, транзисторы активной нагрузки, Qj и имеют следующие параметры- 1dss= 1,0 мА, Vp = -4,0 В, и rs = 200 кОм Найти;

а) динамическую передаточную проводимость дифференциального усилителя, gi (ответ: gf= 0,125 мСм);

б) коэффициент усиления малосигнального напряжения для симметричного выхода, vo/vi (ответ: Ау = 25).

) Какое дифференциальное входное напряжение необходимо для того, чтобы 90 % полного тока дифференциального усилителя протекало через один нз транзисторов дифференциальной пары? (Ответ: ±1,79 В.)

г) Повторить п. в), ио для 99 % полного гока дифференциального усилителя. (Огвет: ±2,57 В.)



q, Q,

Рис. 34.2.

4.3. Дифференциальный усилитель на МОП-т.ранзисторах, Дано: дифференциальный усилитель на МОП-транзисторах, имеющих пороговое напряжение -f-3,0 В и /ds= 1,0 мА при Vos= +7,0 В, Общий ток дифференциального усилителя /q = 1,0 мА. Найти:

а) динамическую передаточную проводимость дифференциального усилителя, gf (ответ: 0,177 мСм);

б) входное напряжение, необходимое для того, чтобы через один из транзисторов дифференциального усилителя протекало 90 % полного тока (ответ: ±2,52 В).

в) Повторить п. б) для уровня 99 % общего тока. (Ответ: ±3,58 В.)

4.4. Дифференциальный усилитель с активной нагрузкой в виде схемы токосого зеркала. Дано: дифференциальный усилитель с активной нагрузкой в виде схемы токового зеркала (рис. 4.16).

а) Покажите, что общее выражение для коэффициента усиления малосигнального переменного напряжения, Ay=voJvi, имеет вид

Av = Рбр7/(1М) + Wr [VI,

б) При Рц = Р7 = 70 (минимум), л= 1,5 и 1

А (пГ

1/д ,,= 150 В (ми-

нимум) найти Ау. (Ответ: 2130 (минимум).)

в) Повторить п. б) для = р., = 50 (минимум). (Ответ: 1667 (минимум).)

г) Повторить п. б) для Рд = р,= 30 (минимум), (Ответ: 931 (минимум).)

д) Для /q = 40 мкА и F+ = 12 В найти /д при Pj = р = 50 (минимум). (Ответ: 400 нА (максимум).)

е) Найти дифференциальное входное сопротивление при заданных выше параметрах. (Ответ: 125 кОм (минимум).)

ж) Найти верхнюю границу диапазона входного напряжения данного дифференциального усилителя. (Ответ: +11,1 В.)

е) Для пп. б)-г) найти максимальный коэффициент усиления по напряжению при условии, что коэффициент передачи по току транзисторов стремится к бесконечности. (Ответ; 3000.)



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