Здавалка
Главная | Обратная связь

Усилительные свойства каскада



Рассмотрим усилительные свойства каскада. Прежде всего, надо отметить,что каскад позволяет подключать источники входного сигнала различным образом.

1.Источник включается между базами транзисторов, как показано пунктиром

на рис. 2.21. Ко входу V1 приложено uвх1= е/2. Пусть е>0, тогда под воздействием положительного напряжения на базе появится положительное приращение ΔIб1 и ΔIк1=β ΔIб1, увеличение тока iк1, протекающего через Rк1, снижает напряжение Uкэ1: Δuкэ1<0. Ко входу V2 приложено uвх2= -е/2, вызывающее уменьшение тока базы –ΔIб2 и уменьшение тока коллектора V2 на значение ΔIк2= -ΔIб2 Напряжение uкэ2 увеличивается ΔUкэ>0. На нагрузке uвых=ΔUкэ2—ΔUкэ1=2ΔUкэ Обращает на себя внимание, что при uвх1=uвх2, Δiэ1=-Δiэ2 , поэтому iэ1+iэ2 =const,т.е. сигнал ОС ΔUэ=0 и падение напряжения на Rэ не оказывает влияние на коэффициент усиления. Итак, в каскаде преодолено противоречие между необходимостью стабилизации режима покоя и снижением коэффициента усиления за счет ОС

2.Источник входного сигнала подключается только ко входу V1:uвх1=е, вход второго транзистора закорачивается: uвх2=0. Под воздействием входного сигнала изменяется ток базы, его приращение ΔIб1>0 при e>0, растет iк1, увеличивается падение напряжения на Rк1, на коллекторе ΔUкэ1<0i. При увеличении iб1 увеличивается iэ1. Как указано выше, ОСС по сумме токов (iэ1+iэ2) стабилизирует указанный ток, протекающий через Rэ т.е. iэ1+iэ2=const, поэтому ΔIэ2= -ΔIэ1.Отсюда Δİб2= - Δİб1, Δİк2= - Δİк1, ΔUкэ2= - ΔUкэ1, На нагрузке Uвых= - ΔUкэ2 - ΔUк1>0. Таким образом, подача входного сигнала на вход V1 вызывает изменение токов и напряжений в обоих транзисторах благодаря стабилизации тока iэ1+iэ2. Аналогично можно рассмотреть подачу сигнала на вход V2. При подачи сигнала на V1 полярность сигнала на выходе совпадает с входным сигналом (вход V1 называется прямым входом). При подаче на вход V2 полярности входного и выходного сигналов противоположные (вход V2 - инвертирующий). При этом отмечаем, что схема дифференциального каскада симметрична и знак выходного напряжения зависит только от того , какое направление его принято за положительное..

3.На оба входа каскада можно подавать напряжение от независимых источников сигналов, в режиме линейного усиления выходное напряжение может быть найдено по принципу суперпозиции от воздействия каждого из сигналов.

Перейдем к количественной оценке усилительных параметров дифференциального каскада. При этом схема замещения имеет вид рис. 3.5.

Поскольку iэ1+iэ2=const, то iб1+iб2= (э1+iэ2iэ)/(1+β)=const, следовательно, ΔIб1 =-ΔI.б2 Приращение входного тока источника uвх1 протекает через V1, через эмиттерную цепь втекает в V2 и замыкается через источник сигнала uвх2 , связанный с источником uвх1 общим проводом (рис.). На схеме замещения этот контур тока показан пунктиром. Закон Ома для контура дает соотношение

rвхэ=-Iб2

Отсюда При Rн=

Мы вновь убеждаемся, что эмиттерная цепь, служащая для стабилизации режима покоя, в дифференциальном каскаде не влияет на коэффициент усиления: ОС по переменной составляющей токов в каскаде нет.

Найдем другие параметры, характеризующие усиление дифференциального каскада

Rвх =(uвх1-uвх2)/ΔIвх=2rвхэ,

где ΔIвх = ΔI б1

Рис.3.5. Схема замещения дифференциального каскада.

 

Сравнение с выражением для обычного усилителя показывает увеличение входного сопротивления в 2 раза, что связано с протеканием тока источников сигнала через оба транзистора. Найдем Rвых, для этого приравняем входные напряжения нулю. При нулевых входных сигналах βΔIб1 =0 , βΔIб2=0 и сопротивление каскада со стороны выхода

Rвых=2Rк

По сравнению. с выражением для обычного усилителя здесь сопротивление возросло в два раза. Полученные выражения можно использовать для построения обобщенной схемы замещения дифференциального каскада. Дифференциальный каскад усиливает разность сигналов, поэтому при подачи на оба входа одинаковых сигналов выходной сигнал будет равен нулю. При этом усилитель работает в режиме синфазных сигналов. Возможен режим несимметричного дифференциального каскада.

5.3.







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.