×
Traktatov.net » Схемотехника аналоговых электронных устройств » Читать онлайн
Страница 57 из 65 Настройки

Данные выражения учитывают только нелинейность эмиттерного перехода и получены на основе разложения в ряд Тейлора функции тока эмиттера I=I>0exp(U>вх/φ>T).

Фактор связи зависит от способа включения транзистора и вида обратной связи. Для каскада с ОЭ и ПООСТ имеем:

где R — сопротивление источника сигнала (или R>вых предыдущего каскада); R>ос — сопротивление ПООСТ (см. подраздел 3.2, в случае отсутствия ПООСТ  R>ос=0).

Для каскада с ОЭ и ∥ООСН

где R>экв=RR, R>ос — сопротивление ∥ООСН (см. подраздел 3.4).

Для каскада с ОК

где R>экв=RR(см. подраздел 2.8).

Для каскада с ОБ

Коэффициенты гармоник K>г2 и K>г3, независимо от способа включения ПТ, определяются из следующих соотношений:

где A — коэффициент, равный второму члену разложения выражения для нелинейной крутизны в ряд Тейлора, равный [15]

A=I>си/U²>отс,

где I>си и U>отс см. рисунок 2.33.

Фактор связи B зависит от способа включения транзистора и вида ООС. Для каскада с ОИ и ПООСТ имеем:

B = S>0(R>ос + r),

где R>ос — сопротивление ПООСТ (см. подраздел 3.2, в случае отсутствия ПООСТ R>ос=0).

Для каскада с ОИ и ∥ООСН имеем:

B = S>0RR>экв/R>ос,

где R>экв=RR, R>ос — сопротивление ∥ООСН (см. подраздел 3.4).

Для каскада с ОС

B = S>0(R>экв + r),

где R>экв=RR (см. подраздел 2.11).

Для каскада с ОЗ

B = S>0((RR) + r).

В приведенных выше выражениях r — сопротивление тела полупроводника в цепи истока, r≈1/S>си, где S>си — см. подраздел 2.10, для маломощных ПТ r=(10…200) Ом; R — см. рисунок 2.38.

Приведенные соотношения для оценки K дают хороший результат в случае малых нелинейностей, в режиме больших нелинейностей следует воспользоваться известными машинными методами [4], или обратиться к графическим методам оценки НИ [6].

8.2. Расчет устойчивости УУ

Оценку устойчивости УУ, представленного эквивалентным четырехполюсником, описываемым Y-параметрами, удобно проводить с помощью определения инвариантного коэффициента устойчивости[2]:

При k>1 усилитель безусловно устойчив, при k<1 — потенциально неустойчив, т.е. существуют такие сочетания полных проводимостей нагрузки и источника сигнала, при которых возможно возникновение генерации.

Устойчивость усилителя с учетом проводимости нагрузки и источника сигнала определяется следующим соотношением:

При k>1 усилитель безусловно устойчив, при k<1 — неустойчив, k=1 соответствует границе устойчивости.

Эквивалентные Y-параметры усилителя определяются, согласно методике подраздела 2.3, в заданных точках диапазона рабочих частот. Использование инвариантного коэффициента устойчивости особенно удобно при машинном анализе УУ. Другие методы оценки устойчивости описаны в [6].

8.3. Расчет шумовых характеристик УУ

Шумы в УУ в основном определяются шумами активных сопротивлений и усилительных элементов, расположенных во входных каскадах. Наибольший вклад в мощность шума, создаваемого усилительным каскадом, вносит усилительный элемент. Наличие собственных источников шумов ограничивает возможность усиления слабых сигналов.

В зависимости от природы возникновения, собственные шумы транзистора подразделяются на тепловые, дробовые, шумы токораспределения, избыточные и т.д.