ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.02.2024
Просмотров: 283
Скачиваний: 2
Д л я ч а с т о т н о н е за в и с и м о й О О С п р и м а л ы х ф а з о в ы х
с д в и г а х в |
у с и л и т е л е |
[Л . 3]: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
к о э ф ф и ц и е н т ч а с т о т н ы х и с к а ж е н и й |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
M 0.c = M F 1/ F 2; |
|
|
|
(3 -2 9 ) |
|||||
у го л с д в и га ф а з ы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
гд е |
|
|
|
|
|
Ф о.с~Ф к f F lt |
|
|
|
(3 -3 0 ) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^ |
= 1 + |
|
|
Л = |
1 + |
М |
Г |
. р ; |
|
|
(3 -31) |
||
/Сер |
и К — |
с о о т в е т с т в е н н о |
к о э ф ф и ц и е н т ы |
у с и л е н и я па |
||||||||||
с р е д н е й |
и |
р а с с м а т р и в а е м о й |
ч а с т о т а х ; |
р,м . — к о э ф ф и |
||||||||||
ц и е н т п е р е д а ч и |
ц еп и |
о б р а т н о й |
с в я з и ; |
ср,{— |
у г о л с д в и г а |
|||||||||
ф а з ы у с и л и т е л я б ез О О С . |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Д л я ч асто тн о зав и си м о й |
О О С |
при |
м ал ы х ф азо в ы х |
с д в и |
||||||||||
гах |
в цепи |
о б р атн о й |
с в я зи |
(co s ЧГр |
— |
1) |
в |
с л у ч а е , |
к о г д а |
|||||
М » |
1 и |
<рк «=* 0 |
[Л . |
3], |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
М '„ .с = |
1 - ( Л ! р - |
1 |
) |
^ |
; |
|
(3-32) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3-33) |
г д е |
уИр — |
коэф ф и ц и ен т |
ч а с т о т н ы х и с к а ж е н и й |
ц еп и о б р а т |
||||||||||
ной |
связи . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П р и в е д е н н ы е с о о т н о ш е н и я п о з в о л я ю т в п р и н ц и п е о п р е д е л и т ь т р е б у е м у ю 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 е р е м е н н о м то к е . О д н а к о е с л и п р и э т о м не
у ч ес т ь с т а б и л и з и р у ю щ е г о д е й с т в и я в ы б р а н н о г о |
р а б о |
|
ч его р е ж и м а н а п о с то я н н о м т о к е , то м о ж е т |
б ы т ь |
д о п у |
щ е н а с у щ е с т в е н н а я п о г р е ш н о с т ь . |
|
|
П о э т о м у г л у б и н а 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 |
|
го к е д о л ж н а о п р е д е л я т ь с я из с о о т н о ш е н и я |
|
|
г д е ДАдоп — д о п у с т и м ы й р а з б р о с п а р а м е т р а ; ■Ос.р — к о э ф ф и ц и е н т , х а р а к т е р и з у ю щ и й с т а б и л и з и р у ю щ е е д е й с тв и е в ы б р а н н о г о р а б о ч е г о р е ж и м а н а (п о ст о я н н о м т о к е :
(3 -35)
п
П р и в ы б р а н н о й г л у б и н е о б р а т н о й с в я з и д о л ж н а б ы т ь п р о в е р е н а у с т о й ч и в о с т ь у с и л и т е л я к с а м о в о з б у ж д е н и ю [Л . 4 1 ,5 2 , 68, 116].
Й-4. УСЛОВИЯ ДОСТИЖЕНИЯ ЗАДАННОЙ СТАБИЛЬНОСТИ ПАРАМЕТРОВ УСИЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
К о л и ч е с т в е н н а я |
о ц е н к а |
э ф ф е к т а , д о с ти га е м о го |
при |
с т а |
|||||||||
б и л и з а ц и и |
р а б о ч е й |
то ч к и . |
С т а б и л и зи р у ю щ е е |
д ей стви е |
|||||||||
р а б о ч е го |
р е ж и м а |
н а |
п а р а м е т р ы у с и л и те л ь н ы х |
у стр о й ств |
|||||||||
м о ж е т |
о с у щ е с т в л я т ь с я |
п о д д е р ж а н и е м |
п о сто я н ств а |
п о |
|||||||||
л о ж е н и я |
р а б о ч е й |
то ч ки |
и ли |
см ещ ен и ем |
р аб о ч ей |
точки |
|||||||
по н е к о то р о й о п т и м а л ь н о й т р а е к т о р и и . |
|
|
|
|
|||||||||
Н а |
ри с. |
3-1 |
п р е д с т а в л е н ы |
вы х о д н ы е |
стати ч еск и е |
х а |
|||||||
р а к т е р и с т и к и |
п л о с к о с тн о го |
ге р м а н и е в о го т р а н зи с т о р а |
|||||||||||
м а л о й |
м о щ н о сти , |
вк л ю ч ен н о го |
по сх ем е |
с о б щ и м |
эм и т- |
Рнс. 3-1. Выходные статические харак теристики низкочастотного плоскостного транзистора, измеренные при температу ре +20 °С.
т е р о м . К р и в ы е с н я ты п р и т е м п е р а т у р е + 2 0 °С . Р а с с м о т р и м , ч то п р о и зо й д е т с р а б о ч е й то ч ко й к а с к а д а п ри и зм е н ен и и т е м п е р а т у р ы о к р у ж а ю щ е й ср ед ы в п р е д е л а х
± 6 0 ° С и / б = c o n s t. Д л я э то го о п р е д ел и м с д в и г к р и в о й 1К—<р(«к) п р и / б = 4 0 0 м к а (с о о т в е тс т в у е т и сх о д н о м у п о л о ж е н и ю р а б о ч е й то ч ки Л ) и гр а н и ч н ы х зн а ч е н и я х р а б о ч и х т е м п е р а т у р . В ы р а з и м см ещ ен и е с та ти ч е с к о й х а р а к т е р и с т и к и ч е р е з у с л о в н о е п р и р а щ е н и е то к а б а зы .
И з с о о тн о ш ен и й (1 |
-1 0 а ) |
и (1 -58) |
|
А /6 |
t = h t |
— J его -с» |
(3-36) |
А/e t = ^620 ®с [ 1 + c ,(f — 20) |
1 ] ' |
(3-37) |
С у ч ето м |
то го , ч то |
д л я |
т р а н з и с т о р о в |
т и п о в |
П 1 3 — П 1 6 |
|||||||||
6 » 0 ,3 2 , п = 1 1 ,3 * 1 0 _3, |
а |
с2= 5 ,8 * 1 0 _3 |
|
(см . гл . |
1 ); |
д л я |
||||||||
т е м п е р а т у р ы |
— 6 0 ° С |
п о л у ч и м А |
/ = |
1 0 2 0 |
mkcLj |
а |
д л я |
|||||||
т е м п е р а т у р ы |
+ |
60 °С — А /'б t = 2 1 2 |
м к а .. |
|
|
|
|
|
|
|||||
Е сл и о б р а т и т ь с я т е п е р ь к ри с. 3 -1, то м о ж н о у в и |
||||||||||||||
д е ть , |
что |
п р и |
т е м п е р а т у р е |
— 6 0 °С р а б о ч а я |
т о ч к а |
к а с к а |
||||||||
д а |
с м е с ти т ся |
в п о л о ж е н и е А \, а п р и |
т е м п е р а т у р е |
|||||||||||
+ 6 0 °С — в |
п о л о ж е н и е Л 2. Н а у п о м я н у т о м |
р и с у н к е |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
п у н к т и р о м п о к а з а н ы г р а н и |
||||||||
|
£ |
|
|
|
|
ц ы с д в и г а к р и в о й , и з м е р е н |
||||||||
|
41- |
€ |
î |
|
н ой п р и / б = 4 0 0 м к а , п ри |
|||||||||
|
|
|
т е м п е р а т у р а х + 6 0 и — 60 °С . |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
"CM |
|
|
С л е д у е т |
у ч и т ы в а т ь , |
что |
|||||||
|
|
|
|
с т а т и ч е с к и е х а р а к т е р и с т и к и , |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
к а к э т о в и д н о , н а п р и м е р , из |
||||||||
Рис. |
3-2. |
Усилительный |
кас |
(1 -5 0 ) , в с и л ь н о й с т е п е н и з а |
||||||||||
в и с я т |
т а к ж е |
о т п р о и з в о д |
||||||||||||
кад с фиксированным базовым |
||||||||||||||
с т в е н н о г о |
р а з б р о с а о б р а т н о |
|||||||||||||
смещением. |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
го т о к а к о л л е к т о р а и к о э ф |
||||||||
|
|
|
|
|
|
ф и ц и е н т о в п е р е д а ч и п о т о к у |
||||||||
|
|
|
|
|
|
в п р я м о м |
|
и о б р а т н о м н а |
||||||
|
|
|
|
|
|
п р а в л е н и я х . |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
И з в ы ш е и з л о ж е н н о г о я с |
||||||||
|
|
|
|
|
|
н о, п о ч е м у в к а с к а д а х с ф и |
||||||||
|
|
|
|
|
|
к с и р о в а н н ы м |
|
с м е щ е н и е м |
||||||
|
|
|
|
|
|
J p n c . 3 - 2 ), у к о т о р ы х /б = |
||||||||
|
|
|
|
|
|
^ j E / f t c M ^ e o n s t , |
н а б л ю д а |
|||||||
|
|
|
|
|
|
ю т с я н а и б о л ь ш и е и з м е н е н и я |
||||||||
|
|
|
|
|
|
п а р а м е т р о в п р и к о л е б а н и я х |
||||||||
|
|
|
|
|
|
т е м п е р а т у р ы , а т а к ж е п и |
||||||||
Рис. 3-3. Графическое пред |
т а ю щ и х т о к о в и н а п р я ж е |
|||||||||||||
н и й . |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ставление оптимального |
пе |
Ж е с т к а я |
|
с т а б и л и з а ц и я |
||||||||||
ремещения |
рабочей точки |
|
||||||||||||
р а б о ч е й |
т о ч к и |
(7И = |
c o n s t |
|||||||||||
на |
проходных |
статических |
||||||||||||
характеристиках. |
|
п р и |
/ 6 = v a r ) , |
к о т о р а я |
м о |
ж е т б ы т ь о б е с п е ч е н а п р и п р и
м е н е н и и 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 и л и т е р м о р е з и с т о р о в , т а к ж е н е в с е г д а о б е с п е ч и в а е т с о х р а н е н и е п о с т о я н с т в а 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 п р и д е й с тв и и 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 . Э т о о б у с л о в л е н о т е м , ч то к р у т и з н а с т а т и ч е с к и х х а р а к т е р и с т и к т р а н з и с т о р о в , о т к о т о р о й з а в и с я т в х о д н о е и в ы х о д н о е с о п р о т и в л е н и я к а с к а д о в ,, а т а к ж е и х к о э ф ф и ц и е н т ы у с и л е н и я по т о к у и н а п р я ж е н и ю , и з м е н я е т с я п р и к о л е б а н и я х т е м -
п е р а т у р ы п е р е х о д о в , и м еет п р о и зв о д ств ен н ы й р а зб р о с и п о д в е р ж е н а с та р е н и ю . Э то ви дн о из сл ед у ю щ и х с о о т н о ш ен и й :
|
7 |
|
1 “Ь^внх/^И |
• |
|
(3-38) |
||
|
^вх ~ |
|
|
с |
|
» |
|
|
|
|
|
|
^вх |
|
|
|
|
|
z |
|
~ |
1 |
* |
|
|
(3-39) |
|
.. |
1 + 5 ВХ/УГ |
' |
С |
1 . |
(3-40) |
||
|
■^вых ' ~ |
|
о |
|
> |
|||
|
|
|
°вых |
|
°пых |
|
||
|
К и « |
|
•Snp |
|
|
•Snp . |
(3-41) |
|
|
|
|
|
|
Ун |
’ |
||
|
Уи + ^пих |
|
|
|||||
|
, к |
|
~ |
5"Р |
|
|
|
(3-42) |
|
|
|
|
^пх |
|
|
|
|
гд е Уи |
и Уг — с о о тв ет с тв е н н о |
п р о в о д и м о сть |
н а гр у зк и и |
|||||
в н у т р е н н я я п р о в о д и м о с т ь |
г е н е р а т о р а с и г н а л а ; S DXf 5 ПЬШ |
|||||||
S„p — к р у т и з н а вх о д н о й , |
вы х о д н о й |
и |
п р о х о д н о й с т а т и |
|||||
ч еск и х |
х а р а к т е р и с т и к т р а н з и с т о р а . |
|
|
|
||||
К а к |
б ы л о п о к а з а н о |
в |
гл . |
1, |
н а и б о л е е ч у вств и тел ьн а |
к к о л е б а н и я м т е м п е р а т у р ы к р у т и зн а п р о х о д н о й с т а т и ч еск о й х а р а к т е р и с т и к и .
П р и р а б о т е в и н т е р в а л е т е м п е р а т у р у п о м я н у ты е п а р а м е т р ы у с и л и т е л ь н о го к а с к а д а м о гу т б ы ть с т а б и л и з и р о в а н ы п у тем п е р е м е щ е н и я р а б о ч е й точки по н ек о то ро й о п т и м а л ь н о й т р а е к т о р и и , п р о х о д я щ е й .в п ер во м п р и б л и ж е н и и ч е р е з то ч к и р а в н о й к р у ти зн ы стати ч еск и х х а р а к т е р и с т и к , и зм е р е н н ы х и л и р а с сч и та н н ы х д л я т е м п е р а т у р ы + 2 0 °С и п р е д е л ь н ы х р а б о ч и х т е м п е р а т у р [Л . 92].
З а д а ч а по о п р е д ел е н и ю о п ти м а л ь н о й т р а е к т о р и и п е р е м е щ е н и я р а б о ч е й то ч ки м о ж е т б ы ть р е ш е н а г р а ф и
ч ес к и м м ет о д о м , к а к |
э т о |
п о к а з а н о н а рис. 3-3, н а |
к о то |
|
р о м |
и з о б р а ж е н ы |
с т а ти ч е с к и е х а р а к т е р и с т и к и |
в и д а |
|
iK= xF (ii6 ) п ри £ /к = c o n s t |
д л я н и зк о ч а ст о тн о го м а л о м о щ |
н о го п л о с к о с т н о го т р а н з и с т о р а . П е р е с ч е т х а р а к т е р и с т и ки к т е м п е р а т у р а м + 5 0 и — 20 °С п р о и зв ед ен по ф о р м у л а м (1 -5 5 ) и (1 -5 8 ).
Т о ч к и о д и н а к о в о й к р у т и зн ы н а кр и в ы х , с о о тв ет с т в у ю щ и х п р е д е л ь н ы м зн а ч е н и я м т е м п е р а т у р ы , р а б о ч е го
д и а п а з о н а (и а |
рис. |
3 -3 — то ч ки В |
и С ), о п р е д ел е н ы |
п у тем п о д б о р а . |
В |
р а с с м а т р и в а е м о е |
с л у ч а е к р у т и зн а |