Файл: Стабилизация параметров транзисторных усилителей..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.02.2024

Просмотров: 238

Скачиваний: 2

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

 

B V

- / „ ( i ,- S ) ( / « ° +

л » ,'» ,) ~

2£V

 

 

 

 

(6-56)

 

 

 

 

 

 

 

П р и м ен яем ы е

в

н а с т о я щ е е

в р е м я

м ет о д ы

 

р а с ч е т а

ож и д аем о й

н ад еж н о сти

эл ек тр о н н ы х ^ ц еп ей

и

их

т е п л о ­

вого

р еж и м а

не у ч и ты в аю т

с у ж е н и я .поля

д о п у с к а

то к а

к о л л екто р а

и

м ощ н ости

р а с с е я н и я

п ри

с т а б и л и з а ц и и

рабочего

р е ж и м а . Э то п р и в о д и т

к н е р а ц и о н а л ь н о м у

п р о ­

екти рован и ю р ад и о тех н и ч еск и х

-устрой ств,

т а к

к а к

в

них

вводи тся

 

и зб ы точн ы й

« з а п а с

п р о ч н о сти » .

 

О с о б е н н о

ощ утим

это т п р о и гр ы ш

д л я

у с тр о й с тв

м и к р о э л е к т р о ­

ники.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А б с тр а ги р о в ан и е от у п о м я н у т о го с в о й с т в а к о э ф ф и ­

циента р еж и м н о й

н е с та б и л ь н о ст и

п р и в о д и т

т а к ж е

к

т о ­

му,

что

р асч етн ы е

п о к а з а т е л и

н а д е ж н о с т и

с и с т е м а т и ­

чески о к а зы в а ю т с я

н и ж е п о л у ч а е м ы х

н а

р е а л ь н ы х

у с т ­

рой ствах .

 

Д а н н о е

 

о б с т о я т е л ь с т в о

м н о г о к р а т н о

о б н а р у ­

ж и в ал о с ь я р и м ас с о в ы х и с п ы т а н и я х р а зл и ч н ы х ти п о в и зд ели й н а т р а н зи с т о р а х .

 

В в ед ен и е н е о п р а в д а н н о г о п р о и зв о д с т в е н н о го з а п а с а

на

вели ч и н у д о п у сти м о го

р а з б р о с а п а р а м е т р о в у з л о в

с

ц елью о б есп еч ен и я их

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

к зн а ч и т е л ь н о м у у д о р о ж а н и ю а п п а р а т у р ы , у в е л и ч ен и ю ее га б а р и т о в й весо в .

В л и я 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 зи н а п е р е м е н ­

ном то к е н а п о л е

д о п у с к а

п а р а м е т р о в т р а н з и с т о р н ы х

у си л и тел ей ви д н о

из со о тн о

ш ен и й § 3-2.

6-4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИИ ДОПУСКОВ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ УСИЛИТЕЛЕЙ

З а д а ч а о п ти м и зац и и в р а с с м а т р и в а е м о м с л у ч а е с т а в и т ­ ся в п л а н е н а х о ж д е н и я н ек о то р ы х р а ц и о н а л ь н ы х з н а ч е ­

ний п о гр еш н о стей п а р а м е т р о в э л е м е н т о в п ри

з а д а н н о й

п огреш н ости вы х о д н о го .п а р а м е т р а , и звестн о й

с тр у к т у р е

к а с к а д а (у си л и т ел я в ц ел о м ) и п р е д в а р и т е л ь н о о п р е ­

д ел ен н ы х н о м и н ал ьн ы х в е л и ч и н а х

его

п а р а м е т р о в .

 

П р и

это м п р е д п о л а г а е т с я ,

что

н а х о ж д е н и е и с с л е д у е ­

м ого

п а р а м е т р а

в

п р е д е л а х

п о л я

д о п у с к а о б е с п е ч и в а е т ­

ся с

н е к о то р о й '

н а п е р е д

з а д а н н о й

в е р о я т н о ст ь ю

при

м и н и м ал ьн ы х д о п о л н и те л ь н ы х

з а т р а т а х м о щ н о сти

и с то ч ­

ников

п и тан и я

н а

с т а б и л и за ц и ю

р а б о ч е й

то ч ки

и

н а и ­

м еньш их

п о те р я х

у си л ен и я ,

в ы зв а н н ы х

п р и м ен е н и е м

о о с .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



соотн ош ен и я 7-ро
s

В т а к о й

п о с т а н о в к е

а н а л и зи р у е м ы е

систем ы

не им ею т

эк с тр е м у м о в .

П о э т о м у

р еч ь

м о ж е т

идти

об

оты скан и и

к о м п р о м и ссн ы х

р еш ен и й ,

с

и звестн ы м

п р и б л и ж ен и ем

у д о в л е т в о р я ю щ и х

с ф о р м у л и р о в а н н о м у

р ан ее условию .

В ел и

о б р а т и т ь с я

к

рис.

3-7,

то

м ож н о

видеть, что

р е зк о е

 

в о з р а с т а н и е д о п о л н и те л ьн ы х

 

п отерь м ощ ности

на

с т а б и л и з а ц и ю

р а б о ч е го

 

р е ж и м а

 

н а б л ю д ае тс я

при

в е л и ч и н а х

 

к о э ф ф и ц и е н т а

р еж и м н о й н естаб и льн ости

5 ^ 4 -н5,

что

со о тв ет с тв у е т

 

о б л ас т и

его

м ак си м ал ьн о й

э ф ф е к т и в н о с т и .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и

s > 5

у к а з а н н ы е

п отери

 

и м ею т

н еб о льш и е

а б с о ­

л ю тн ы е

в е л и ч и н ы

и

п р е т е р п е в а ю т

н езн ач и тел ьн ы е

и зм е ­

н ен и я

с р о с т о м к о э ф ф и ц и е н та

р еж и м н о й н естаб и льн о сти .

В е л и ч и н а п о те р ь у си л ен и я , о б у сл о в л ен н ы х п р и м ен е ­

нием

о т р и ц а т е л ь н о й

 

о б р а тн о й

 

связи

н а п ерем ен н ом

■то к е,

к а к

э т о с л е д у е т

из

ф о р м у л ы

(6 -2 8 ), в

зн а ч и т е л ь ­

ной

м е р е

з а в и с и т

от

точн ости

у ч ета

стаб и л и зи р у ю щ его

э ф ф е к т а , д о с т и г а е м о г о

п ри

в ы б р ан н о м

раб о чем

р еж и м е.

Н е л ь з я

у п у с к а т ь

 

из

в и д у

то го ,

что

вер о я тн о сть

н а х о ­

ж д е н и я

п а р а м е т р а

в п р е д е л а х

з а д а н н о г о ’ п о л я

д о п у ска

в си л ьн о й

степ ен и

за в и с и т

от

точн ости

во сп р о и звед ен и я

в ы б р а н н ы х р а б о ч и х

р е ж и м о в

н а

п о сто ян н о м

и

п ер ем ен ­

ном

то к е, _ со о тв етств ен н о

о п р е д ел я е м ы х

вел и ч и н ам и

A sjs

и

A F /F .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О ц ен и м

с о о тн о ш ен и я

м е ж д у

 

п о гр еш н о стям и

э л е м е н ­

то в

п р и

в а р ь и р о в а н и и

вел и ч и н ы

к о эф ф и ц и ен та

р е ж и м ­

ной

н е с т а б и л ь н о с т и .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д л я

н естаб и ли зи рован н ого

 

усилительного

к а с к а д а

 

 

 

 

 

при

услови и ,

 

ч то

I X0R,ЭКЕ <

Е , получим сле-

дую щ и е

 

 

 

 

 

 

м еж д у

частны м и

погреш ностями:

 

 

 

 

I

"

=

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

L a .

 

 

 

 

 

1

Г Да

 

 

 

 

 

P

B [

a%

- I

O

ex

 

1

A^skS

Да

 

 

 

 

 

 

 

Ш.

1 1

 

а

 

 

V

 

 

P

^ЭКЕ

 

 

г д е

 

 

 

 

 

 

Д^ко .

 

 

 

 

L

— В '

 

V = B '

 

[ т

] ,

^рО—

ро

7.0 ’

 

 

Д Я .

,

 

- B V

А*зк1

 

 

~тг *

Н, R =

 

 

9В в

 

 

 

 

^ЭКЕ

 

 

 

 

 

 

 

Ц — U53

(6-57)

(6-58)

(6-59)

(6-60)


И з

 

(6 -5 7 )^ -(6 -6 0 )

ви д н о,

что

с о о тн о ш е н и я

 

м е ж д у

частны м и п о греш н остям и

и е с т а б и л и зи р о в а и н о г о

 

к а с к а д а

м огут

бы ть л ю б ы м и ,

т а к

к а к

они о п р е д е л я ю т с я

 

в ы б р а н ­

ным

рабочи м

р еж и м о м

и

 

в е л и ч и н ам и

о т н о с и т е л ь н ы х

погреш ностей

эл ем ен то в

и

н а п р я ж е н и й

и с т о ч н и к о в

п и ­

тания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д л я

стабилизированного у си л и тел ьн о го к а с к а д а

\ \ <

s <

< Т = ^ Г )

ПРИ

I «°Rb k Z < E

из

(6 4 3 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д > ._

Е

\

à s Y '

 

 

 

 

 

(6-61)

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

s

J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l e

ДЕ

Г

 

 

;

 

 

 

 

 

(6 62)

 

 

 

 

 

 

 

Е

 

а . Г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[ т

 

\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. h

 

 

 

 

Г As "1_ |

 

 

 

 

 

(6-63)

 

 

 

 

 

 

' W

 

L“Г J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гд е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

__

РГ

 

.

т

__

 

р/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L s —

 

s

L о — û o 1lко >

 

 

 

 

(6-64)

 

 

f

__ Qt

 

 

J

 

 

 

pr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L E = B E ~W \ l r = - B r - r -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9KÏ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И з

 

(6 -61) — (6 -6 4 )

в и д н о ,

что

 

 

 

 

 

 

 

при

 

 

у м е н ь ш е н и и

 

в е л и ч и н ы

 

 

 

 

 

 

 

к о э ф ф и ц и е н та р е ж и м н о й н е с т а ­

 

 

 

 

 

 

 

б и л ьн о сти

п р о и с х о д и т

н и в е л и ­

 

 

 

 

 

 

 

р о в а н и е о т д е л ь н ы х в и д о в ч а с т ­

 

 

 

 

 

 

 

ны х п о гр е ш н о с т е й (р и с . 6 -4 ),

 

 

 

 

 

 

 

что

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

 

 

 

 

 

 

 

м у у с и л и те л ю с в о й с т в а с а м о н а ­

 

 

 

 

 

 

 

с т р а и в а ю щ е й с я с и с те м ы ав т о -

 

 

 

 

 

 

 

м ати ч ео к о го

 

р е г у л и р о в а н и я

 

 

 

 

 

 

 

[Л .

28].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У ч и т ы в а я ,

что п р и

н а и б о л е е

 

 

 

 

 

 

 

ч асто

в с т р е ч а е м ы х н а

п р а к т и к е

 

 

 

 

 

 

 

зн а ч е н и я х s = 2-4-4 п р о и с х о д и т

Рис. 6-4. Иллюстрация за­

о щ у т и м а я

н и в е л и р о в к а

ч ас т -'

висимости

величии

погреш­

ны х

п о гр еш н о стей

(эт о

п о д ­

ностей

элементов

транзи­

т в е р ж д а е т с я т а к ж е

 

р е з у л ь т а ­

сторною

усилителя

от

 

там и

 

р а с ч е то в ,

п р и в е д е н н ы х

коэффициента режимной не­

 

стабильности.

 

 

 

 

В гл.

10 д л я

'к о н к р етн ы х

т и п о в


у с т р о й с т в ), р е ш е н и е з а д а ч и

си н теза

у си л и тел я

с

з а д а н ­

ной с т а б и л ь н о с т ь ю н а и б о л е е

ц ел есо о б р азн о

и скать, исхо­

д я из

у с л о в и я

р а в е н с т в а

ч астн ы х

п о гр еш н о стей , т. е.

 

 

 

 

L s = L o = L e = 'L r .

 

 

 

 

(6-65)

З а в и с и м о с т и м е ж д у од н о ти п н ы м и

п огреш н остям и при

в а р ь и р о в а н и и

вел и ч и н ы

ко эф ф и ц и ен та

р еж и м н о й

н е с та ­

б и л ьн о сти

м о гу т

б ы ть

н ай д ен ы из

(6-60)

и

(6 -64),

о тк у д а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

Л

 

 

 

 

(в '66»

 

 

 

Lo

 

 

=

s (1 — а).

 

 

(6-67)

 

 

 

Lро

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И з

(6 -6 6 )

и

(6 -67)

сл ед у ет,

 

что

 

при

стаб и л и зац и и

р а б о ч е го

р е ж и м а

о д н о в р ем ен н о

с

н и вел и р о вко й величин

ч астн ы х

п о гр е ш н о с те й

п р о и сх о д и т

т а к ж е

ум ен ьш ен и е

их а б с о л ю т н ы х зн ач ен и й .

С о г л а с н о (6 -6 ) м о ж н о со с та в и ть сл ед у ю щ и е р а в е н ­

ств а:

 

 

 

Ах,

Aa h

1

 

х х

«и

fi»i

 

 

АД/2

Aah

1

 

'

«л

Bb2VTi

(6-68)

Дхп _

Aah

i

 

*п

«л

Bin

 

 

 

 

В о б о б щ ен н о й ф о р м е ф о р м у л а

(6-68) д л я лю б ого из

п а р а м е т р о в э л е м е н т о в т р а н зи с т о р н о го у с и л и те л я м о ж ет б ы ть з а п и с а н а в в и д е

 

AjCi__Aah

1

 

 

(6-69)

 

*t

~ ~ Щ Г

Вы Vn 9

 

 

 

 

 

 

В ф о р м у л е

(6 -69)

в ел и ч и н а Aah/âh з а д а е т с я

тех н и ч е ­

ски м и у с л о в и я м и или

р а с сч и ты в а е тс я

при

 

за д а н н о м

к о э ф ф и ц и е н те

р е ж и м н о й

н естаб и л ьн о сти

s,

а

зн ач ен и я

к о э ф ф и ц и е н то в

в л и я н и я

Вы

н а х о д я тс я

при

н о м и н ал ь ­

ном зн а ч е н и и

и ссл ед у ем о го

п а р а м е т р а у си л и тел я .