Технические разделы





Расчет широкополосного дифференциального усилителя (компаратор на ОУ)

Рассмотрим дифференциальный широкополосный усилитель с каскодной схемой, который в отличие от основной схемы дифференциального усилителя имеет высокую частоту сопряжения ЛАЧХ (приложение Б).

Каскодная схема (приложение Б), состоит из двух каскадов: входной каскад - схема с общим эмиттером (на транзисторе VT2), нагрузкой которого является каскад схемы с общей базой (на транзисторе VT1). При этом коэффициент усиления по напряжению схемы с общим эмиттером равен единице - что устраняет эффект Миллера. Усиленный в ß раз входной ток протекает через эмиттер схемы с общей базой и через сопротивление коллектора, обеспечивает усиление по напряжению.

Таким образом, каскодный усилитель обладает свойствами схемы с общим эмиттером, но является широкополосным из-за отсутствия эффекта Миллера и выходное сопротивление может быть большим, если велико Rк.

С точки зрения частотных свойств (приложение Б) каскодную схему можно рассматривать как два инерционных звена, соединенных последовательно: первое звено соответствует входной цепи, второе звено - выходной цепи.

Рассчитаем основные параметры данного широкополосного усилителя.

Ширина полосы частот (соответствует частоте сопряжения ЛАЧХ) равна:

,

где ,

-предельная частота одного фильтра.

Тогда принимаем входные и выходные цепи предельной частоты (предельную частоту усиления) одинаковыми:

,

То есть, если заданна результирующая частота усилителя, то предельная частота входной и выходной схем должна быть раз больше.

Величина коллекторного сопротивления вычислится по формуле

,

Барьерную емкость выбираем в промежутке .

Пусть , тогда :

Пусть статическая крутизна транзистора равна:

, ,

Для получения существенной обратной связи выбираем сопротивление эмиттера:

,

Статическая крутизна входного каскада равна:

В результате коэффициент усиления по напряжению равен:

Предельная частота входных транзисторов рассчитывается через предельную частоту усиления, по соотношению:

Для дальнейшего расширения частотного диапазона можно подсоединить конденсатор между эмиттерными выводами, или индуктивность последовательно с RК. Рассчитаем точку покоя (Рисунок 11) - ток и напряжение входной и выходной цепи при напряжении на входе равном нулю:

Рисунок 11 - Расчет точки покоя усилителя

Пусть выходное напряжение (рисунок 14) равно:

Тогда ток источника тока (ИТ - предназначен для задания тока покоя (точки покоя) транзисторов - он определяет точку покоя выходной цепи) равен:

Кроме того, с помощью источника тока появляются свойства деления входного напряжения пополам и отсутствует реакция на синфазный (сигнал наводок) входной сигнал.

Тогда, в соответствии с рисунком 13 и 14, напряжение на базе второго каскада равно:

Уравнение баланса напряжение (II Закон Кирхгофа) запишем в следующем виде (рисунок 13):

Перейти на страницу: 1 2

Еще статьи по технике и технологиям

Расчет параметров систем документальной электросвязи
Данная курсовая работа состоит из 2 основных частей: проектирования узла документальной электросвязи, а так же решения задач, по использованию различных технологий, таких как X-25, Frame Relay и MPLS. В первой части, проектирование т ...

Разработка учебного передатчика на частоту 27 МГц
Темой дипломного проекта является разработка учебного передатчика на частоту 27 МГц. Передатчик предназначен для обеспечения учебного процесса по дисциплине «Радиопередающие устройства». Актуальность проекта заключается ...

© 2012-2021 | www.bjhdh.site