Файл: Стабилизация параметров транзисторных усилителей..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.02.2024

Просмотров: 198

Скачиваний: 2

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

50 — 20

|

L

н

х

20 +

40

50 + 40

 

3

И

Л.t2 --

50 +

40

= ] / [ 3 . 1 2 - 1 0 -

5 (50

— 20)]= +

-§ -[4 .14 -10~ 8 (— 40— 20)]г=

= 2,1-10-

Примем, что в пределах каждого из 'выделенных участков дей­ ствует закон .равной вероятности. Композиция законов распределе­ ния рассматриваемой величины для двух участков (партий изде­ лий) дает распределение по закону Симпсона, для которого коэф­ фициент относительного рассеяния /Ci = 1,22 (Л. 80]*. Тогда среднее квадратическое, отклонение

2 ,Ь 10- 3 - 1,22

0,427 -1 0 " \

6

Примем q v = 2. Тогда согласно формулам (2-16), (2-26) и (2-27) получим:

при

f/K,/[7K =

1 — ^

= 0,95

 

 

 

(2,6-0,95 — 3 .2 )-1 0 -2-90

Ващ

-

0 ,99[1 + 9 0 (1 .0 3 — 3 ,2 -1 0 -г -0,95 + 1 .3 -1 0 -2-0,952)]2 =

 

 

 

 

=

— 8 ,0 3 -Ю -8;

при

 

и ж?_/Оя =

0 ,2

=

1,05

 

1 + —

 

 

 

 

(2,6-1,05 — 3 ,2 )-Ю т2-90

\ U 2

~

о,99 [1 + 9 0 (1 ,0 3 — 3 ,2 -1 0 - г- 1 ,0 5 + 1 ,3 -1 0 -2-1,05г)]г

 

 

 

 

=

— 5 .1 0 -5 .

При тех же предпосылках, которые были приняты ранее, зона разброса и среднее квадратическое отклонение зависимости коэф­ фициента передачи тока эмиттера от колебаний коллекторного на­ пряжения согласно формулам (2-4) и (2-5а) при A,tn=Xi/2=0,5 будут

[ ^ г ] = ^ 0 , 5

[(8,03-10-5

-0,2)2 + (5- 10~8-0,2)г] = 1,34-10~ 5;

[ a JU

 

 

 

/ Д

а \ _ 1,34

-10 -8- 1,22

0" 1

т

;

0,272-10-*.

о

* Вопрос о суммировании погрешностей, характеризующихся одинаковыми или различными законами распределения, рассматри­ вается в гл. 6,


Производственный разброс коэффициента передачи токй âMkf* î-epa согласно формуле (2-17)

При условии, что специальный отбор транзисторов не произво­ дился и производственный разброс коэффициента передачи тока эмиттера (базы) подчиняется нормальному закону, среднее квад­ ратическое отклонение

С учетом полученных результатов суммарное значение среднего квадратического отклонения коэффициента передачи тока эмиттера транзистора П414А

о J

Примем, что при одновременном воздействии всех рассмотрен­ ных ранее дестабилизирующих факторов суммарная погрешность коэффициента передачи тока эмиттера (базы) транзистора подчи­ няется нормальному закону распределения. Тогда зона разброса этой величины

Приращение коэффициента передачи тока эмиттера в этом слу­ чае согласно формуле (2-18) составит:

При симметричном поле допуска

 

P..KCS =

90 + 31 = 121

и Рм и != 90 - 31 =

59.

'макс?

 

 

 

Г л а в а т р е т ь я

 

 

П О С Т А Н О В К А З А Д А Ч И С Т А Б И Л И З А Ц И И

И Е Е С О Д Е Р Ж А Н И Е

 

 

3-1. ИСХОДНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ

 

С т а б и л и з а ц и я

п а р а м е т р о в

у с и л и те л ь н ы х

у стр о й ств

п р и н ц и п и а л ь н о м о ж е т б ы ть о с у щ е с т в л е н а д в у м я сп о со ­ б а м и :

и з о л я ц и е й э т и х у с тр о й с тв от р а зл и ч н о го р о д а д е с т а ­

б и л и зи р у ю щ и х в о зд е й с тв и й ;

1

П утем с о з д а й и я т а к и х у с л о в и й , п р и к о т о р ы х Песта*

б и л ь н о с т ь п а р а м е т р о в т р а н з и с т о р о в б у д е т

в н а и м е н ь ­

ш ей с те п е н и с к а з ы в а т ь с я н а с т а б и л ь н о с т и

п а р а м е т р о в

у с и л и те л ей .

 

П е р в ы й с п о со б п р е д п о л а г а е т т е р м о с т а т и р о в а н и е и п р и м ен е н и е х о л о д и л ь н ы х э л е м е н т о в , а в т о р о й — с т а б и ­ л и з а ц и ю р а б о ч е г о р е ж и м а н а п о с т о я н н о м т о к е и в в е д е ­ н и е о т р и ц а т е л ь н о й о б р а т н о й с в я з и н а п е р е м е н н о м то к е .

К а к у ж е о т м е ч а л о с ь , 'п ер вы й с п о с о б о б л а д а е т с р а в ­ н и т е л ь н о о г р а н и ч е н н ы м и в о з м о ж н о с т я м и и н е и с к л ю ­ ч а е т н е о б х о д и м о с т и п р и н я т и я д о п о л н и т е л ь н ы х м е р д л я о с л а б л е н и я н е с т а б и л ь н о с т е й , о б у с л о в л е н н ы х н а л и ч и е м п р о и зв о д с т в е н н о г о р а з б р о с а п а р а м е т р о в т р а н з и с т о р о в и их и зм е н е н и я м и в с л е д с т в и е с т а р е н и я .

В т о р о й сп о со б я в л я е т с я б о л е е у н и в е р с а л ь н ы м , т а к к а к п о з в о л я е т о д н о в р е м е н н о о с л а б и т ь в л и я н и е всех д е с т а б и л и з и р у ю щ и х ф а к т о р о в . К р о м е т о го , он я в л я е т ­ с я б о л е е в ы го д н ы м в ч а с т и а п п а р а т у р н ы х р е ш е н и й . П о э т о м у е м у у д е л я е т с я о с н о в н о е в н и м а н и е в и м е ю ­ щ и х с я п у б л и к а ц и я х . П р и э т о м н а м е т и л и с ь д в е т е н д е н ­ ц ии .

Р я д и с с л е д о в а т е л е й п о л а г а е т , ч то д л я д о с т и ж е н и я т р е б у е м о й с т а б и л ь н о с т и п а р а м е т р о в у с и л и т е л ь н ы х к а ­ с к а д о в д о с т а т о ч н о н а д л е ж а щ и м о б р а з о м в ы б р а т ь р а ­ б о чи й р е ж и м и о б е с п е ч и т ь п о д д е р ж а н и е е го п о с т о я н ­ с тв а [Л . 4, 9, 10, 11, 20, 42 , 43 , 54 , 70]. Д р у г и е с п е ц и а ­

л и с ты о т д а ю т п р е д п о ч т е н и е п р и м е н е н и ю о т р и ц а т е л ь н о й о б р а т н о й с в я зи н а п е р е м е н н о м т о к е , в к а к о й - т о м е р е а б с т р а г и р у я с ь о т с т а б и л и з а ц и и р а б о ч е г о р е ж и м а н а п о с то я н н о м т о к е [Л . 8, 41, 73, 116].

Т а к о е р а с х о ж д е н и е во в з г л я д а х в п е р в у ю о ч е р е д ь

о б у с л о в л е н о н е д о с т а т о ч н о й

о п р е д е л е н н о с т ь ю в в о п р о ­

с а х к о л и ч е с т в е н н о й о ц е н к и

в л и я н и я с т а б и л и з а ц и и р а ­

б о ч е го р е ж и м а н а п о с т о я н н о м т о к е н а п а р а м е т р ы т р а н ­ зи с т о р н ы х у с и л и т е л е й .

К а к б у д е т п о к а з а н о д а л е е , с т а б и л и з а ц и я р а б о ч е г о р е ж и м а н а п о с т о я н н о м т о к е , к а к и о т р и ц а т е л ь н а я о б р а т н а я с в я з ь н а п е р е м е н н о м т о к е , я в л я ю т с я у н и в е р ­ с а л ь н ы м и с р е д с т в а м и с т а б и л и з а ц и и п а р а м е т р о в т р а н ­ з и с т о р н ы х у с и л и т е л е й . В т о ж е в р е м я с п е ц и ф и ч е с к и м д л я д а н н о г о т и п а у с т р о й с т в я в л я е т с я т о , ч т о в н и х н е л ь з я о б е с п е ч и т ь с к о л ь -л и б о п р и е м л е м у ю с т а б и л ь ­ н о с т ь п а р а м е т р о в п р и л ю б о й г л у б и н е о т р и ц а т е л ь н о й о б р а т н о й с в я з и н а п е р е м е н н о м т о к е , е с л и п р и э т о м



о д н о в р е м е н н о не п р и н я т ь м ер по с т а б и л и за ц и и р а б о ­

чего р е ж и м а н а п о с то я н н о м

то ке. П о с л е д н я я ,

к а к и з ­

вестн о , д о с т и г а е т с я з а счет

д о п о л н и те л ь н о го

р а с х о д а

э н е р ги и о т и с то ч н и к о в п и т а н и я , к о то р ы й р е зк о в о з р а ­

с т а е т

п ри

ж е с т к о й

с т а б и л и з а ц и и

р а б о ч е й

точки .

 

 

С л е д о в а т е л ь н о , з а д а ч а р а ц и о н а л ь н о г о п р о е к т и р о в а ­

н и я

т р а н з и с т о р н ы х

у с и л и т е л е й

с о с то и т

в том ,

чтобы

в к а ж д о м

 

к о н к р е т н о м

с л у ч а е

в ы б р а т ь

д о п у сти м ы е

п р е ­

д е л ы к о л е б а н и й

р а б о ч е й точки ,

к о л и ч ествен н о

оц ен и ть

о ж и д а е м у ю

п р и

это м

н е с т а б и л ь н о с т ь

и с сл ед у ем о го

п а ­

р а м е т р а ,

а

з а т е м

в ы п о л н и ть

за д а н н у ю

н о р м у

по

его

с т а б и л ь н о с т и з а сч ет в в е д е н и я о тр и ц а т е л ь н о й о б р а т ­

н ой с в я зи н а п е р е м е н н о м

то к е.

Н а б л ю д а е м а я н е с о г л

а с о в а н н о с т ь и о су щ ествл ен и и

с т а б и л и з а ц и и р а б о ч е й то ч ки и п р и м ен е н и и о т р и ц а т е л ь ­

ной о б р а т н о й

с в я зи н а п ер ем ен н о м то к е

п р и во д и т

к и зб ы т о ч н о м у

р а с х о д у э н е р ги и от и сто ч н и ко в

п и та н и я

и н е о б о с н о в а н н о б о л ьш и м п о те р я м у си л ен и я , а с л е д о ­

в а т е л ь н о ,

к у в е л и ч ен и ю весо в и г а б а р и т о в а п п а р а т у р ы

и п о в ы ш е н и ю ее

сто и м о сти .

В н а с т о я щ е й

г л а в е

р а с с м а т р и в а ю т с я воп росы , к а с а ­

ю щ и е с я

о п р е д е л е н и я

.н о м и н ал ьн ы х зн ач ен и й вели чи н ,

о п р е д е л я ю щ и х с т а б и л ь н о с т ь р а б о ч е го р е ж и м а и г л у ­

б и н у

о т р и ц а т е л ь н о й

о б р а т н о й с в я зи н а п ер ем ен н о м

то к е .

К о л и ч е с т в е н н а я

и к а ч е с т в е н н а я

о ц ен к а

эти х

в е ­

л и ч и н

и г р а е т

с у щ е ств е н н у ю

р о л ь

в р еш ен и и с ф о р м у л и ­

р о в а н н ы х р а н е е з а д а ч .

 

 

 

 

 

 

Р а с с м о т р е н и е п р о в о д и т с я

б ез

у ч ета

с д в и га

р аб о ч ей

то ч ки

з а с ч е т

д е т е к т и р о в а н и я , и м ею щ его м есто

при

р а ­

б о те с с и л ь н ы м и с и г н а л а м и .

3-2. ОБОБЩ ЕННЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ СТАБИЛЬНОСТИ, РАБОЧЕГО РЕЖИМА НА ПОСТОЯННОМ ТОКЕ

О ц е н к у р е ж и м н о й н е с та б и л ь н о с т и у с и л и те л ь н ы х к а ­ с к а д о в 'н а и б о л е е ц е л е с о о б р а з н о п р о и зв о д и т ь по в е л и ч и ­ н е п р и р а щ е н и я т о к а к о л л е к т о р а .

Е с л и п р и н я т ь , ч то о сн о вн о е д е с т а б и л и зи р у ю щ е е д е й с т в и е н а р а б о ч и й р е ж и м у с и л и т е л я о к а з ы в а ю т и з м е ­ н е н и я о б р а т н о г о т о к а к о л л е к т о р а гко, к о эф ф и ц и е н та п е р е д а ч и т о к а э м и т т е р а а , к о л л е к т о р н о го н а п р я ж е н и я ик и н а п р я ж е н и я э м и т т е р — б а з а щ , то м о ж н о н а п и с а т ь :

=

^ ко

dUn~)r

d u 6.

(3-1)


Ё в ы р а ж е н и и

( â

- i ) м о ж н о п е р е й т и к к о н е ч н ы м при-

р а щ е н и я м , т а к

к а к

« о с т а в л я ю щ а я d iul d i K0 д л я з а д а н ­

н о го р а б о ч е г о р е ж и м а я в л я е т с я в е л и ч и н о й п о с то я н н о й , к о э ф ф и ц и е н т п е р е д а ч и т о к а э м и т т е р а и н а п р я ж е н и е э м и т т е р — б а з а с т е м п е р а т у р о й и з м е н я ю т с я ли н ей н о , а д и а п а з о н о т к л о н е н и й ик о т н о м и н а л ь н о г о зн а ч е н и я

в р е а л ь н ы х

у с л о в и я х

я в л я е т с я о г р а н и ч е н н ы м

и его

в л и я н и е н а п р и р а щ е н и е т о к а к о л л е к т о р а н е в е л и к о .

С у ч е т о м э т о го н е п о с р е д с т в е н н о и з (3 -1 )

 

 

 

 

Д /к =

B j Д /ко -j- ВаД а -{•* В кШ ц

-f- ВбШ с ,

(3-2)

г д е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

 

, = Р Ц

В

 

= - % * - ;

В к :

à iK .

В« =

ài к

(3-3)

I

«

дик

да, '

 

diK0 *

 

да

к

 

 

В о с п о л ь з о в а в ш и с ь в ы р а ж е н и е м

д л я к о э ф ф и ц и е н т а

р е ж и м н о й н е с т а б и л ь н о с т и ,

в в е д е н н ы м Р . Ш и (Л .

9],

 

 

 

 

 

 

s

d iK0

 

 

 

(3-4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и п о л у ч и в ш и м ш и р о к о е р а с п р о с т р а н е н и е п р и п р о е к т и р о ­

ван и и р а д и о т е х н и ч е с к и х у с т р о й с т в н а

т р а н з и с т о р а х , по ­

л у ч и м :

 

 

s — 5 |Д / ко

ВЯАУК

(3-5)

1 + - ^ -

 

ВI à f KQ

BjAiiK0

В с л у ч а е , к о г д а о с н о в н ы м д е с т а б и л и з и р у ю щ и м ф а к ­ то р о м я в л я ю т с я к о л е б а н и я т е м п е р а т у р ы , с о г л а с н о э к с ­

п е р и м е н т а л ь н ы м д а н н ы м

 

 

BjAJвв

0 ,1 - * - 0 ,1 5 ;

BtAU6

0 , 2 - т - 0 ,2 5 ;

BjA ! ,о

 

 

 

В <£а

< 0 , 0 5 .

(З-б)

 

BjA/к0

С о о т н о ш е н и я (3 -6 ) м о г у т с у щ е с т в е н н о и з м е н и т ь с я , е с л и о п р е д е л я ю щ и м д е с т а б и л и з и р у ю щ и м ф а к т о р о м я в ­ л я е т с я п р о и з в о д с т в е н н ы й р а з б р о с в е л и ч и н / ко и а .

С л е д у е т п р и э т о м о т м е т и т ь , ч то о б щ н о с т ь п о д х о д а •к о ц е н к е р а з л и ч н ы х д е с т а б и л и з и р у ю щ и х ф а к т о р о в и м е ­ е т с м ы с л в то м с л у ч а е , е с л и и х в л и я н и е м о ж е т б ы т ь о с л а б л е н о о д н и м и и т е м и ж е с р е д с т в а м и . С т а б и л и з а ц и я р а б о ч е г о р е ж и м а н а п о с т о я н н о м т о к е и в в е д е н и е о т р и ц а ­ т е л ь н о й о б р а т н о й с в я з и н а п е р е м е н н о м т о к е э т о м у т р е ­ б о в а н и ю у д о в л е т в о р я ю т [Л . 92].