Файл: Стабилизация параметров транзисторных усилителей..pdf

П ри симметричном построении балансной

схем ы

( R '3—

= R " 3 = R 3 и s l = s 2 = s)

2+Ян/Я .

(5-112)

И з

(5-111)

и

(5-112)

сл ед у ет,

что

д л я

о б е сп е ч ен и я

м и н и м альн ого

д р е й ф а н у л я н ео б х о д и м о п о д б и р а т ь

т р а н ­

зисторы ,

им ею щ и е

п р и м ер н о

о д и н а к о в у ю

з а в и с и м о с т ь

о б р атн о го

то к а

к о л л е к т о р а от

те м п е р а т у р ы .

Д л я

о с л а б ­

л ен и я в л и я н и я

п о сл ед о в ател ь н о й

о т р и ц а т е л ь н о й

о б р а т ­

ной связи

на

вел и ч и н у к о эф ф и ц и е н та

у с и л е н и я

к а с к а д а

ц ел есо о б р азн о

эм и ттер ы

о б о и х

т р а н зи с т о р о в с о е д и н и т ь

м еж ду

собой

ч ер ез р ези сто р R m с

н е б о л ь ш и м

с о п р о т и в ­

лен и ем

(н а рис. 5 -16,а п о к а з а н

п у н к т и р о м ). Т а к

к а к э т о т

а —принципиальная

схема;

б — эквивалентная

мостовая схема.

рези стор

п одклю чен

к

то ч к ам

п р и м е р н о р а в н ы х

п о те н ­

ц и ал о в,

то

через

него

б у д ет

п р о т е к а т ь

н е зн а ч и т е л ь н ы й

по вели чи н е у р авн и тел ьн ы й то к . В та к о й

сх ем е с о п р о т и в ­

л ен и е р е зи с то р а

R '0.c

п р а к ти ч е с к и

не

о к а з ы в а е т

в л и я ­

ния н а к о эф ф и ц и ен т у си л ен и я к а с к а д а .

К а к

п о к а зы в а ю т

эксп ер и м ен ты ,

б а л а н с н ы е

сх ем ы

о б есп еч и ваю т зн а ч и т е л ь н о е о с л а б л е н и е

д р е й ф а н у л я д а ­

ж е в том с л у ч а е ,

если

п о д б о р

т р а н зи с т о р о в п р о и зв о д и т с я

не очень т щ а т ел ь н о .

С в о й ства у р авн о в еш ен н о й

м о сто во й сх ем ы м о г у т

б ы ть

т а к ж е эф ф ек ти в н о и с п о л ьзо в а н ы д л я н е й т р а л и з а ц и и

с в я ­

зей м е ж д у

ц еп ям и

в х о д а и в ы х о д а

у с и л и т е л ь н ы х

к а с к а ­

рис.

5 -17,0, м о ж е т

бы ть

со с та в л е н а

э к в и в а л е н т н а я

м о с ­

т о в а я с х е м а ,

п р е д с т а в л е н н а я

на рис. 5 -17,6

[Л . 8].

Д л я та к о й

схем ы у сл о в и е

м и н и м ал ьн о й

с в я зи м еж д у

ц е п я м и в х о д а и в ы х о д а м о ж е т б ы ть за п и с а н о в ви д е

^бэ

__

(5-113)

^бк

гд е

G б;) п G бк— со о тветствен н о

п р о во д и м о сти

т р а н з и с т о ­

р а

па з а ж и м а х б а з а — эм и ттер

и б а з а — 'ко л л екто р :

£бз = £бэ + /(оСб:>;

(5-114)

<5бк==Ц'бк+/(Т)Сбк.

(5-115)

М о с то в ы е

схем ы м о гу т

'п р и м ен яться

в со четан и и

с о тр и ц а т е л ь н о й

о б р а тн о й

с в я зью

[Л .

68].

В

так о м

в а ­

р и а н те они ч ащ е

всего

и сп о л ьзу ю тся

д л я

о с л аб л е н и я

на цеп и

о б р а тн о й св я зи .

Н а

о сн о ве

а н а л и з а , п р о вед ен н о го в

н асто я щ ей гл а в е ,

молено

с д е л а т ь

с л ед у ю щ и е вы воды :

1. С п о со б

с та б и л и за ц и и р аб о ч его

р е ж и м а , о с н о в а н ­

х а р а к т е р и з у е т с я

б о л ее

ш и р о ки м и

р егу л и р о во ч н ы м и

в о з ­

м о ж н о с тя м и ,

чем

способ,

о сн о ван н ы й

н а

п р и м ен ен и и

О О С н а

п о сто ян н о м

то ке,

т а к

к а к

в

д ан н о м

с л у ч а е

к о ­

эф ф и ц и е н т

р е ж и м н о й

н естаб и л ь н о сти

и зм ен я е т ся

в

п р е ­

д е л а х

Э то

п о з в о л я е т

и с п о л ь зо в а ть

данны й

сп особ

с т а б и л и за ц и и

н е т о л ь к о

в

у с и л и тел ьн ы х

у стр о й ­

ств ах ,

но

т а к ж е

в р азл и ч н о го

р о д а те м п е р а т у р н ы х

д а т ­

ч и к ах и у з л а х а п п а р а т у р ы а в т о м а ти к и .

В м е с те

с

тем

р е а л и з а ц и я

м ето д о в

те р м о к о м п е н с а ц и н

в с т р е ч а е т

и зв естн ы е

тр у д н о сти

в с л е д ст в и е

н а л и ч и я

з н а ­

ч и тел ьн о го

п р о и зв о д с тв е н н о го

р а з б р о с а

со п р о ти в л ен и й

т е р м о р е зи с т о р о в

и н еи д ен ти чн о сти

их

и зм ен ен и й

с т е м п е ­

р а ту р о й .

2.

С т а б и л и з а ц и я

р аб о ч его

р е ж и м а

путем

к о м б и н и р о ­

ван н о го

и с п о л ь зо в а н и я О О С

н а п о сто я н н о м

то к е

и

т е р ­

м о к о м п ен сац и и п о зв о л я е т

в и звестн о й

степ ен и

с о ч е т а й ,

б и ть п р и су щ и е

им н ед о статк и . Н е с м о т р я н а

это, д ан н ы й

м ето д не н а ш е л

ш и р о к о го р а с п р о с т р а н е н и я

на

п р а к ти к е

в о сн о вн о м по

п р и ч и н е

с л о ж н о с ти р е а л и з а ц и и

с о о тв етс т ­

ву ю щ и х у с и л и

те л ь н ы х

у стр о й ств .

3. У силители

с в за и м о за в и с и м ы м с м е щ е н и е м ,

а т а к ж е

уси ли тели с

н еп осред ствен н ой с в я зь ю м е ж д у

к а с к а д а м и

м огут бы ть

вы п олн ен ы

е м и н и м ал ьн ы м

ч и сл о м

э л е м е н ­

тов. О ни

х а р а к т е р и зу ю т с я

н еб о л ь ш и м и

г а б а р и т а м и и

вы сокой

н ад еж н о стью .

Э ти

о б с т о я т е л ь с т в а

о п р е д е л и л и

ц ел есо о б р азн о сть

и с п о л ьзо в а н и я п р и н ц и п о в

п о с тр о е н и я

уп ом ян уты х

у си л и тел ей

при

к о н с тр у и р о в а н и и м и к р о м о -

дулей .

4. М ето д

стаб и л и зац и и ,

о с н о ван н ы й

н а

п р и м ен е н и и

м остовы х

схем , м о ж ет бы ть эф ф е к ти в н о и с п о л ь з о в а н д л я

р атн ы х

связей

в

в ы со к о ч асто тн ы х у с и л и т е л ь н ы х

у с т р о й ­

ствах . В м е с те

с

тем

при п р и м ен е н и и

д а н н о г о

м е т о д а

со х р ан яется н ео б х о ди м о сть

п р и н я ти я

д о п о л н и т е л ь н ы х

м ер д л я

и склю ч ен и я

н естаб и л ь н о стей ,

о б у с л о в л е н н ы х

п р о и зво дствен н ы м р а зб р о с о м

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 ен ен и ем в с л е д с т в и е с та р е н и я .

О сн о во п о л агаю щ ей

д л я тео р и и , то ч н о сти

я в и л а с ь

р а б о т а

Н . Г. Б р у е в и ч а

«Т очность

м ех а н и зм о в »

[Л . 74]. С ф о р м у ­

л и р о в а н н ы е в

ней

идеи

б ы ли

р а з в и т ы

в м о н о г р а ф и я х

Н . А . Б о р о д а ч е в а

[Л . 79,

80],

к о т о р ы й

п о л у ч и л

с о о тн о ­

стей

к и н ем ати ч еск и х ц еп ей и м е х а н и зм о в с п р и в л е ч е ­

нием

м ето д о в теори и в е р о я тн о стей .

В п о сл ед у ю щ ем п р и ем ы , р а з р а б о т а н н ы е

в у п о м я н у ­

ты х и с с л е д о в а н и я х , бы ли р а с п р о с т р а н е н ы н а р а с ч е т д о ­

п у ск о в п а р а м е т р о в и х а р а к т е р и с т и к

р а д и о т е х н и ч е с к и х

ц еп ей

и у стр о й ств (Л . 75,

78,

81 — 85,

88,

105, 114,

127—

129].

В а ж н о е зн а ч е н и е при

это м

и м ел о

и с с л е д о в а н и е в о п ­

росов

п о в ы ш е н и я точн ости

р а с ч е то в п р и

б о л ь ш и х

п р и р а ­

щ е н и я х

п о гр е ш н о с те й

п а р а м е т р о в

эл ем е н то в

|[Л. 76, 88].

В се

э т о о к а з а л о

б л аго п р и я т н о е

вл и я н и е

н а

с о вер ш ен ­

с т в о в а н и е к о н с тр у и р о в а н и я

и п р о и зв о д ств а

р а д и о а п п а р а ­

т у р ы .

В м е с те с

тем

и звестн ы е

п у б л и к ац и и

о сн о вы ваю тся

на

п р и м ен ен и и

м ето д о в

н еп о ср ед ствен н о го

а н а л и з а

и с с л е ­

д у ем ы х с тр у к ту р ,

п р и в о д я щ его

д а ж е

в

ср ав н и тел ьн о

п р о сты х с л у ч а я х

к

у р а в н е н и я м , н еп р и го д н ы м

д л я

и н ж е ­

н ер н о й

п р а к ти к и . В

эти х у с л о в и я х

д л я

п о л у чен и я ч и сл ен ­

ны х реш ен и й

п р и х о д и тся

вво д и ть

р я д

у п р о щ ен и й

и

у ч ета

о со б ен н о стей

н естаб и л ь н о стей п а р а м е т р о в

э л е м е н ­

то в ,

о б у с л о в л ен н ы х

р а зл и ч н ы м и

п р и ч и н ам и , то

м огут

б ы ть

д о п у щ ен ы

о щ у ти м ы е

п огреш н ости , п р и в о д я щ и е

•к п о н и ж е н и ю то ч н о сти р асч ето в .

В а ж н о е

зн а ч е н и е

п р и

этом

и м еет у ч ет

в л и я н и я

в ы б ­

р ан н о го

р а б о ч е го

р е ж и м а

н а

п о стоян н ом

то ке

н а

п оле

д о п у с к а

с о о тв етств у ю щ его

п а р а м е т р а .

П р и м е н е н и е м ето д о в тео р и и

в ер о я тн о стей п р и

о п р е д е ­

л е н и и зо н ы

р а з б р о с а

п а р а м е т р а п о з в о л я е т

и скл ю ч и ть и з ­

б ы то чн о сть,

сво й ствен н у ю

м ето д ам ,

о сн о ван н ы м

н а у ч е ­

(т а к н а з ы в а е м ы е

м ето ды

« м а к с и м у м а — м и н и м у м а » ).

Е стеств ен н о ,

п ри

это м

в в о д и тся

н еко то р ы й э л е м е н т ' р и с ­

к а ,

т а к к а к в

к а ч е с т в е

и сходн ой

п р и 'р асч ете п р и н и м аег -

ся

в е р о я т н о с т ь н а х о ж д е н и я

п а р а м е т р а в н еко то р ы х н о р ­

ч ествен н о го а н а л и з а и ч и сл ен н о го

р а с ч е та д о п у ск о в

п а р а ­

м ет р о в т р а н зи с т о р н ы х

у си л и тел ей

с п р и в л е ч ен и е м

м ет о ­

д о в т е о р и и ве р о я т н о ст е й п р е д с т а в л е н а на

рис. 6-1.

Р а с с м а т р и в а е м ы й -

п р о ц е с с, в к л ю ч а е т

в себ я

тр и

2) о п р е д ел е н и е п о л я

д о п у ск а

и с с л е д у е м о го п а р а ­

м ет р а ;

3) р а с ч е т в е р о я т н о ст н ы х п о к а з а т е л е й и о ц ен к а то ч н о ­

сти

в ы п о л н ен и я п о с т а в л е н н о й з а д а ч и .

О сн о в н ы е

о п е р а ц и и , со п у тств у ю щ и е

к а ж д о м у

из э т а ­

пов,

б о л е е п о д р о б н о р а с с м а т р и в а ю т с я

в д а л ь н е й ш е м .

Д л я п о л у ч е н и я о б щ и х р еш ен и й н ео б х о д и м о :

п р о и зв ес ти к л а с с и ф и к а ц и ю т р а н зи с то р н ы х у с и л и те л ей

п о

с п о со б ам

.р еал и зац и и

за д а н н о й

с та б и л ьн о с ти

п а р а ­