Страница: 3/4
Uвых = Е2 – (I0/2) * RL - I0*RL*b/2*(b+1) + Ib*B* RL. (21a)
Отсюда приращение млого выходного сигнала правого плеча ДК при изменении Ib составит:
dUвых = Ib*B* RL. (22)
Непосредственно из рис. 2а имеем:
Ib = (U2 - U1 )/2 * [Rgg + Re(B+1)] = Ud /Rвх. (23)
Где Rвх = Rt*(B+1). (23а)
Подставив (23) в (22) при B>>1 получим:
dUвых =Ud*RL/Rt; (24)
Kd = dUвых /Ud = RL/Rt= Sd * Rl, (25)
Где
Sd = 1/Rt . (26)
Параметры ДК.
Усилительные параметры.
Произведем бисекцию цепи рис 2б, отбросив входную цепь и заменив ее (рис 3) в соответствии с (22) эквивалентным генератором, работающим непосредственно на нагрузку RL.
|
|
Рис.3 Преобразование линейной макромодели рис. 2б путем замены входной цепи эквивалентным генератором
Предполагая, что режим ДК микротоковый, т.е. справедливо допущение Rt » Re, из (25) и (26) получим:
Kd = RL/Rе = I0* RL/2*jт (27)
Sd = I0/2*jт . (28)
На основании (14) для номинальных значений усиления и крутизны получим:
Kd = I0* RL /4*jт , (29)
Sd = I0/4*jт . (30)
Из (27-30) видно, что с уменьшением I0 (при переходе в микромощный режим) усиление и крутизна ДК падают. Единственный шанс обеспечить желаемые величины этих параметров – увеличить RL.
Входные сопротивления.
Входное сопротивление микромощного ДК для дифференциальног сигнала определим как
Rвхd = Ud/Ib= Re*(B+1)= (B+1)*2*jт / I0. (31)
С учетом (15) аналогичным образом определяется номинальное входное сопротивление:
Rвхn = Un/Ib= 2*Re*(B+1)= 2*Rвхd = (B+1)*4*jт / I0. (32)
Из (31) (32) видно, что для увеличения входных сопротивлений ДК необходимо увеличивать В. Таоке увеличение возможно при использовании транзисторов с тонкой базой (супербета БТ).
Неидеальный источник эмиттерного тока ДК.
Выше уже говорилось о том, что любая ассиметрия плеч ДК приводит к появлению синфазного усиления и снижению CMRR. Такого вже влияние «осевой» несимметрии, т.е. неидеальность генератора тока в эмиттерной цепи ДК (рис 4а). Эту неидеальность учтем, поместив (рис 4б) резистор R1*(B+1) во входную цепь изученной ранее (рис 2а) модели. В этом случае плечи ДК оказываются связанными; базовые точки Ib2 и Ib1 транзисторов Т1 и Т2 будут суммироваться на резисторе R1*(B+1). Выходную цепь представим правым плечом ДК с генератором тока, управляемым Ib1 (рис 4в).
Модель рис 4б-в пригодна для описания ДК, когда действуют входные сигналы U1 и U2, содержащие и синфазную и дифференциальную составляющие.
Рис. 4 Появление синфазного сигнала при неидеалоьном источнике тока в эмиттерных ДК: а) резистор R1, подключенный к точке е, заменил источник тока; б) модель входной цепи; в) модель выходной цепи
Но дифференциальные составляющие входных сигналов обусловят противофазные токи через резистор R1; сумма этих токов окажется равной нулю и таким же будет падение напряжения на резисторе R1 (резистора как бы нет). Синфазные компоненты входных сигналов, наоборот, будут создавать суммарное падение напряжения на резисторе R1.
Синфазный сигнал и CMRR.
Таким образом, суммарное падение напряжения на резисторе
R1*(B+1) создают лишь синфазные составляющие Ib2c, Ib1c базовых токов плеч ДК, причем
Ib2c= Ib1c= Ibc. (33)
Модель рис 4б подвергнем бисекции применительно к синфазному сигналу. Для этого заменим левую половину входной цепи током Ib2c= Ibc левого контура, создающим вместе с током Ib1c= Ibc на общем резисторе (в точке е) такое же напряжение 2*Ibc*R1*(B+1), какое было до бисекции модели. Получившаяся модель (рис 5а) описывает лишь проходжение синфазного сигнала.
Реферат опубликован: 31/12/2007