Файл: Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчет.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 169

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

лее подробно. В связи со сказанным будем считать неизмен­ ным все характеристики схемы, кроме начального тока / 8 , зависимость которого от температуры задается равенством:

' s — 1 SOс

»

где р = 28 для германиевых и р — 48 для кремниевых тран­ зисторов. В соответствии с выражением (1.8) отсюда не­ посредственно определяется нестабильность напряжения отсечки идеального транзистора как

Д £ ' = -±(p-AE')-£L,

(2.22)

где A.=q/kT.

Рассмотрим режим с постоянным углом отсечки. В соот­ ветствии с выражением (2.19) нестабильность угла закры­ вания определяется как

A cos К = •

ДЯ'

, Ь — \\

 

•• Y o — )

/Ь —

При вычислении производной у0 для практических целей можно пренебречь влиянием высокочастотной добавки и так же, как для низкой частоты, считать 7о' — 2Ул.

Тогда

Л cos К =

Р - Л Я '

6Т.

(2.24)

Нестабильность управляющего напряжения может быть определена из выражения (2.1):

Входная проводимость каскада складывается из проводи­ мости базового делителя и входной проводимости транзи­ стора. Таким образом в соответствии с (2.17) и (2.18) для схемы с общим эмиттером

ftx=-^-

+ - U 7 - =

F o

+

(2.26)

123

а для схемы с общей

базой

 

_

У ї к Д -І Ц ) Т 7 У ї к М

, J _

С учетом (2.26) выражение (2.25) перепишется в виде

(ёв*+ёг)г0

V Pad cos X

(2.27)

 

 

где Р а = р 0 для схемы с общим

эмиттером; |За = 1 для

схемы с общей базой.

 

0,1

-cos Л

Рис. 2.13. Зависимость производной

от у 1 Д

по cos А, от cos А,.

 

Подставляя (2.23) и (2.27)

в

общее выражение

(2.21),

получаем нестабильность тока

умноженной частоты

в виде

67Л/ = [УЛ/Ч

г ~ Ч ~ 7 п

R

 

A cos X. (2.28)

 

 

 

L

г0(8м

4- gr) \

Ра

 

определяются аналити­

Производные

в

выражении (2.28)

чески. Результаты вычисления этих производных представ­ лены на графиках рис. 2.13—2.16.

Из других составляющих наиболее сильно влияет на нестабильность изменение р0 . Это влияние можно исклю­

чить, обеспечив:

 

 

 

г0,

а) малое влияние

р о

на величину

сопротивления

что достигается при г б

 

ро г0 ;

 

Rp>

б) малое

влияние

р 0

на величину

сопротивления

т. е. R6 «

р0 /?э ;

 

 

 

 

в) малое влияние р 0 н а

величину входной проводимости,

что приводит к требованию RQ <С г оРс/їіД-

 

Рис. 2.14. Зависимость производной от y l M по cos Я от cos Я.

Рис. 2.15, Зависимость производной от у 2 по cos Я от cos К

В режиме с постоянным током, как это следует из выра­ жения (2.20), стабильность угла закрывания К, а следова­ тельно, и гармонических коэффициентов обеспечивается, если стабилен ток /9 0 . Поэтому расчет температурной ста­ бильности схемы ведется так же, как для малосигаального усилителя [1].

Рис. 2.16. Зависимость

производной от у 3 по

cos Я от

cos Я..

Полученные соотношения позволяют рассчитать неста­ бильность умножителя частоты или решить обратную задачу синтеза схемы, обеспечивающей заданную стабильность. Подробно эти вопросы рассмотрены в § 2.4.

2.3.КАСКАД С ЕМКОСТНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

Положим в эквивалентной схеме, приведенной на рис. 2.2, Z3 = 1//соС0 и составим уравнение Кирхгофа для перемен­ ных напряжений:

126

U

 

 

"об- + к~ г<5

++

Л

+

 

y

=

+• 'б С8

ОJм э б ~ .

(2.29)

Просуммируем выражения (2.29) и (2.5), а затем, так же как в § 2.2, получим уравнения

 

=

- ^ | / э Л

(2.30)

для

активного этапа и

о

 

 

 

 

а у + £ 0 - / я 0 Я г

+ ^ - = « я б ( і + - ^ - ) +

 

+ г б С я ^

(2.31)

для

этапа отсечки.

 

 

 

Гармонический анализ тока г'э в выражении

(2.30) удоб­

нее проводить для управляющего напряжения, изменяю­ щегося по синусоидальному закону: иу = Uy sin at. Тогда после дифференцирования по времени выражения (2.30) получим

t8 = i7ycoC0(cosco; — cos в),

(2.32)

где

 

cosG= -la0/aC0Ur

(2.33)

Из выражения (2.33) следует, что косинус угла закры­ вания cos X = cos в . Угол открывания может быть найден из очевидного соотношения для постоянной составляющей

'ПО '

(cos at — cos X) dat,

 

2я

интегрирование которого дает

— cos X = (1 /2л) (sin X—sin tp — А, +

(2.34)

Зависимость = f(X), полученная из выражения (2.34), приведена на рис. 2.17.

Зависимости гармонических составляющих выходного гока от cos А, вычисленные из выражения (2.32), представ­ лены на графиках рис. 2.18. Гармоники базового тока так же, как для схемы с резистивной -связью, рассчитываются по формуле (2.17).

Рассмотренный путь анализа не позволяет определить постоянную составляющую, так как в соответствии с вы­ ражением (2.33) ток / э 0 является исходным параметром.

Рис. 2.17. Зависимость

угла

Рис. 2.18

Зависимость

гар-

открывания

от

угла

закры-

монических

составляющих вы-

вания

Я для

случая

емкост-

ходного тока

у,. у ; М .

у ч д

у2 >

ной

обратной

связи.

У а

0 1 у г л а

закрывания

(емко

 

 

 

 

 

 

стная

обратная связь)

Связать этот ток с напряжением

возбуждения и смещения,

а также с параметрами эквивалентной схемы можно с помо­ щью уравнения для области отсечки (2.31). Ввиду того что

последнее

слагаемое (2.31)

мало,

уравнение

приводится

к тригонометрическому,

которое

при условии

(7э б = Е'

при Ы — ip и с учетом (2.33) и (2.34) дает

 

 

 

 

sin X—X + (2л -f- соС0 /?,) cos X =

 

 

 

 

 

 

 

иу

 

 

 

Решение уравнения

(2.35) относительно cos Я представлено

на графике

рис. 2.19.

 

 

 

 

 

Нестабильность

каскада

рассчитывается

так же, как

в § 2.2. Нестабильность

гармонических составляющих на­

ходится

из" выражений

 

 

 

 

 

8 1 n -

hN

+ і^ти

( -

i f

+ ( , щ

Y i к м ) ] A c o s l >

( 2 3 6 >

128

где

Д cos X •

 

 

М — ] ( р - Л Е ' ) 8 Т

 

(2.37)

 

1 — cos Я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ф 2 я + ш С 0

Rr

 

\U„

 

 

 

 

—

I

 

 

 

 

sin л

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2.38)

-00 59--cosA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

0>

 

 

 

її/ /

V

100, //

 

 

 

 

 

 

 

— -

 

 

 

 

 

 

 

0,2

o,t

І

г

<*

jo

го

to

 

 

£0-ґ

(t*^)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и»

Рис. 2.19. Зависимость

cos А от отношения

напряжения смещения

 

 

 

 

 

 

различных /?г (оС0 .

к напряжению возбуждения прир

 

 

 

 

Необходимые

для

расчета

величины

у і к д ,

Y I K M

I] YN

приведены на графиках

рис.

2.20.

 

 

 

 

 

 

Рис.

2.20.

Зависимости

производ­

 

ных

от уїд

уїм Ys * Уз п о c o s ^

cosA'

от

cos Я

(емкостная

обратная

 

связь).

Смотрите также файлы