Файл: Стабилизация параметров транзисторных усилителей..pdf

В

Фабл.

5-2 и

5-3

п р и вед ен ы

р е зу л ь та ты

п оверочн ого

р а с ч е т а ''п о

ф о р м у л е

(5 -25)

и

с р а в н и те л ь н ы е

д ан н ы е,

по ­

л у ч е н н ы е

па

р е а л ь н ы х

у си л и тел ьн ы х

к а с к а д а х ,

при чем :

Т а б л и ц а

5-2

çj

МП13Б М. 1

МП13Б Лрп2

Ръ,

^зр*

^ з р ’

ы - %

д/?'-

Ri.

fi.P’

К'гГ

*/?. %

ДR'.

ком

ком

ком

%

Ком

ком

КОМ

%

1

215

238

21 »

4*8,7

— 18,5

•160

178

127

+ 11,2

—20,6

2,5

по

120

103,5

+9,1

—5.0

96,5

09

79,5

+2,7

-19,7

5,0

64

69

53

+7,8

—9,4

43

44,5

38,5

+3,5

-10,5

7,5

42

30,8

34,8

-5,3

— 17,2

20,5

26,8

24,7

+30,8

-18,5

Т а б л и ц а

5-3

П4Л

П4Б

'к'

R>.

дя.

дя'-

Яз.

^зр* &R. % д/?/. %

ма

*ар.

к*р>

ком

ком

ком

ком

%

%

ком

ком

100

3,9

3,1

2,92

—20,5

—25

3,65

3,72

3,55

+1.9

—2,74

200

_

0,98

_

_

—

2,58

2,18

2,26

—15,5

-12,4

300

1,37

1,04

—28,4

—23

1,75

1.6

1,65

—8,6

-5.7

500

0,71

0,56

0,61

—21

—14

0,95

1.0

1,07

+5,2

+ 12.7

Яь —

р ези сто р

р е а л ь н о й

сх ем ы

в р и

в ы б о р е

р аб о ч ей

то ч ки

н а

ср ед н ем

у ч а с т к е н агр у зо ч н о й

х а р а к т е р и с т и к и ;

Rap — р е зи с то р ,

в е л и ч и н а

со п р о ти в л ен и я

ко то р о го

по ­

л у ч е н а

>при

(расчете

с

учетом

в х о д н о го

со п р о ти в л ен и я

к а с к а д а

н а

ч а с т о т е

1 000

гц;

R'ap —

р е зи с то р ,

в е л и ч и н а

с о п р о ти в л е н и я

к о то р о го

п о ­

л у ч е н а

п р и

р а с ч е т е

с у ч ето м

в х о д н о го со п р о ти в л ен и я

к а с ­

к а д а п о с то я н н о м у то к у :

100

(5-26)

■ * ■ = * ■'*“

* * • 100 V ,-

(5-27)

Т р е б у е м а я в е л и ч и н а

с о п р о ти в л е н и я

со б ствен н о т е р м о ­

ч еск и м с о п р о ти в л ен и ем

при и сх о д н о й

т е м п е р а т у р е м о ­

ж е т б ы т ь о п р е д е л е н а н а

о сн о ве

(5 -20)

и (5 -1 6 ):

R 20 ’ 'BX0

^к20 °С ( 1

°0

(5-28)

' к020 °С

8— 1153

и з

Д л я

окончательного 'вы бора

т е р м о р е з и с т о р а

н е о б х о ­

дим о так ж е оценить

величину

'.потерь

с и г н а л а

з а

счет

ш унтирую щ его

дей стви я

со п р о ти в л ен и я

R 2t

в

о б л а с т и

тем ператур

* > + 2 0 ° С . Д л я

этого

с л у ч а я

^

= (10o.o54_I ) |J+Zr/Zoxotl

’

(5 '29)

где |Z r | — сопроти влен и е

ге н е р а т о р а

с и г н а л а ;

А — д о п у ­

стим ая величина п отерь уси л ен и я, дб .

И з

(5-1)

и

(5-29)

со п р о ти влен и е

т е р м о р е з и с т о р а при

/ = + 2 0 ° С

^20--- '

| £ г |- 1 0 - д/ ‘В т

(5-30)

(10°.0-»Д ■— 1J

1 -f-

'nxof

П ри

стаб и л и зац и и

у си л и тел я в

и н т е р в а л е

'п о л о ж и ­

тельны х и отр и ц ател ьн ы х те м п е р а т у р

д о л ж н о

в ы п о л н я т ь ­

ся услови е i?TO>i?2o.

П отери

ои гн ала в

о б л асти п о л о ж и т е л ь н ы х

т е м п е р а ­

тур м огут бы ть

ум еньш ены

при

п о д ач е

с м е щ е н и я

ч ер е з

Рис.

5-6.

Усилительный

каскад

Рис. 5-7. Усилительный

каскад

с термокомпенсацией и развязы-

с термокомпенсацией и

разви­

вающим

дросселем

в

цепи

сме-

зывающим

резистором

в

цепи

щения.

смещения.

обм отку

д росселя,

к а к

это

п о к а з а н о

н а

с х е м е

р и с .

5-6.

Д а н н а я

схем а

п о

постоян н ом у

то ку

р а в н о ц е н н а

с х е м е

рис. 5-2

при прим енении в ней

в

к а ч е с т в е R 2 т е р м о р е з и ­

сто р а

и

м о ж ет

бы ть

р ассч и тан а

п о п р и в е д е н н ы м

р а н е е

ф о р м у л ам . П о тер и

си гн ал а

м огут

б ы ть

у м е н ь ш е н ы

т а к ­

ж е п р и

п од аче

б азо во го

см ещ ен и я

ч ер ез

д о п о л н и т е л ь н о е

сопроти влен и е,

к а к

это

п о к а за н о

н а

рис. 5-7.

В д а н н о й

схем е

н есколько

у х у д ш аю тся

у сл о в и я

р а б о т ы

к а с к а д а

при о тр и ц ател ьн ы х

т е м п е р ат у р ах

и у в е л и ч и в а е т с я

м о щ ­

ность, п о т р е б л я е м а я от и сточника

п и тан и я .

В ел и ч и н ы со п р о ти в л ен и й

'р ези сторов R 3

и Rrt в

схем е

рис.

5-7 м о гу т

б ы т ь

р а с сч и та н ы

'по ф о р м у л а м :

[/к(1

а) — ?ко] (R* +

^вх020

.

(5-31)

R< =

----------

1 4

RjRn

(5-32)

Ri + Rz0

(10°,°5A

1)

1+

^axot

С о в м е с тн о е

р еш ен и е

(5 -31) и (5 -32) п р и во д и т к

с л о ж ­

ной

ф о р м у л е ,

н еу д о б н о й

д л я

п р а к ти ч е с к и х

р асч ето в .

Б о ­

л е е

п р и е м л е м о о п р е д е л я т ь

с о п р о ти в л ен и е

р ези сто р а

R>,

при

у с л о в и и , ч то

т о г д а

из (5-32)

Я*

2 Г

- R

20*

(5-33)

(10 0,05Д

О

И*

^BXOf

5-2. КОМБИНИРОВАННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ

ТЕРМОКОМПЕНСАЦИИ И ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ

СВЯЗИ НА ПОСТОЯННОМ ТОКЕ

О ч еви д н о ,

ч то

п р и к о м б и н и р о в а н н о м

п р и м ен ен 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 зи и

те р м о р е зи сто р о в м о гу т

бы ть

в н а и б о л ь ш е й

с те п е н и и с п о л ьзо в а н ы п р е и м у щ е с тв а

к а ж -

Рис. 5-8. Усилительный кас­

кад с термокомпенсацией

и

последовательной

отрица­

тельной

обратной связью.

дого

из р а с с м о т р е н н ы х

м ето д о в

с та б и л и за ц и и р аб о ч его

по с х е м е с о б щ и м э м и т т е р о м

(ри с. 5 -8 ), с п р а в е д л и в о с о :

8*

115

о тн о ш е н и е 1

аЕ

^«"Ь^О.С I

fB~Ь /Уо

/« t =

~ r7

+

/ » t

ч

л«*

+

л .

1 - a - f

Гв“Ч?*О.С

I

Г» Ч~ *Уо

/?.

В рассм атриваем ой схеме

R zt =

R R

R ^ 7 ^ —

П ри м ем ,

что

величины

I Kt, I KOt

и R u п р е д с т а в л я ю т

с о ­

бой н екоторы е

ф ун кц и и

от

те м п е р ат у р ы ,

а

о с т а л ь н ы е

величины , в х о д я щ и е

в

(5 -3 4 ),

от т е м п е р а т у р ы

не

з а в и ­

сят.

И з (5-1)

и

(5-34)

п р и

с = 1

- Ъ

+ Ц

' +

!

(5-35)

/«* =

r . + R'О.С

г» ~Ь R’u

10—'и *в Ч>

1 - «

+

'20

R*

В осп ользовавш и сь

(3 -14),

п р о д и ф ф е р е н ц и р у е м

(5 -35)

по тем пературе,

t

при

за д а н н о м

зн а ч е н и и

A t.

Т о г д а

к о ­

эф ф и ц и ен т реж и м н ой

н естаб и л ьн о сти

в к о м б и н и р о в а н н о й

схем е

Ч

г. +

R'о.с +

( Гз +

^о.о _

^

10_ Д< te «р

R,

-, (5-36)

«к.с = -

1—а-

Гв +

#'о.е_ j0_Aftg<p

r9+ R 'o .

R20

R,

где

I, ■= 2,3 tg f

( / . , -

/ „ , )

( - ^

i - )

(5-37)

П о ан алоги и

с

(4-8) с

учетом

(1 -30)

п р и

Д < о = 1 0 °С и

< о = + 2 0 ° С

— / . . t =

/ жго -с +

/ко» -с {р [2<* 1* ■*’ —

11— 1}

(5-38)

П о д с т а в и в (5-38) и (5-39)

в (5-37),

получим:

}i =

etg<p,

(5-40)

гд е

, _ _ 3 2 g

гр 4~ Я 1 с

2 ~ (о.*/—2)

_^К20°С

1]— i l

Rzo

‘ к020 #С

(5-41)

Е с л и

у ч есть,

ч то

обы чно

,1 0 ~ д' tg<p >

5^

г» ~f- R'о.»

П20

^

R,

из

(5-36)

1 + ( г>Л

Г ° с — ^ ) ' iQ^ AMgip

(5-42)

1—« +

Гв +

/?'°-с . ю - Л' *в »

В с л у ч а е ,

к о г д а с о п р о ти в л е н и е

р е зи с то р а Яг/ в

цепи

с м е щ е н и я

« е

з а в и с и т о т

те м п е р а т у р ы

(tg < p = 0 )

*,

1 +

R'о

+

R\О.С

$х. с — 53

t\20

R»

R'o. с

1 - a - f ~жо.о

Rго

R»

Е с л и ж е т е м п е р а т у р н а я с т а б и л и за ц и я о с у щ е с т в л я е т ­

ся

т о л ь к о

з а

сч ет

п р и м ен ен и я т е р м о р е зи с т о р а

(Я 'о.с=-'0),

то

из (5 -42) к о э ф ф и ц и е н т

р еж и м н о й

н естаб и л ьн о сти

•^Т.с---

l+ ( -

£

r

^ : )

^ l(rД <l“ т,

(5-43)

1—a - f - ^ - H

T ^ t e

<Р'

Х<20

* В схемах подобного рода,

как

правило, выполняется

уело

вне Л 'о.о>г«.