Звоните! 
 (926)274-88-54 
 Бесплатная доставка. 
 Бесплатная сборка. 
Ассортимент тканей

График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
Читальный зал -->  Полупроводниковая схемотехнология 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 [ 15 ] 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168

При этом напряжение шума холостого хода на Rg равно

U,]/4kTBFRg

(4.44)

Для входной цепи транзистора получим эквивалентную схему, приведенную на рис. 4.39. Теперь предположим, что Rg

В£

Рис. 4.39. Эквивалентная схема шумов транзистора.

является бесшумным внутренним сопротивлением источника напряжения сигнала и. Напряжение на входе транзистора равно

R, + ГвЕ

(4.45)

Коэффициент шума F часто характеризуют i логарифмической величиной F* = lOlgF, дБ. При оценке работы схем обычно указывают, при каком коэффициенте напряжение 1/эфф больше, чем 1/ф. Величина Sn = С/эфф/гафф представляет собой отаошение сигнал/шум. Соответствующая логарифмическая величина S* = 20 Ig называется диапазоном напряжений сигнал/шум и дается в децибелах.

Малые напряжения сигнала не имеет смысла бесконечно усиливать, если одновременно не принимать мер для уменьшения шумов усилителя, так как возникающие шумы могут превысить входной сигнал. При отношении сигнал/шум, равном О дБ, речь перестает быть разборчивой, при 40 дЕ обеспечивается хорошее вос-


произведение, а при 60 дБ шум по отношению к сигналу практически неощутим. Расчет требуемого коэффициента шума усилителя поясним на примере. Пусть микрофон имеет внутреннее сопротивление Rg = = 200 Ом, напряжение холостого хода (Э.Д.С.) С/эфф составляет 300 мкВ. На выходе усилителя при полосе частот до 15 кГц необходимо обеспечить отношение сигнал/шум, равное 60 дБ.

Для напряжения шума холостого хода получим

5й = 60дБ = 20182??;дБ.

17;эфф

Отсюда

игы = 0,3 мкВ.

Из формулы (4.44) получаем

F = 1,88 и F* = 2,74 дБ.

Таким образом, коэффициент шума усилителя не должен превышать ~ 3 дБ.

Коэффициент шума транзистора существенно зависит от режима эксплуатации, особенно от диапазона частот. На рис. 4.40 показана зависимость коэффициента шума от частоты [4.2]. В диапазоне ниже 1 кГц этот коэффициент обратно пропорционален частоте. Такой шум называют 1 -шумом.

Коэффициент шума сильно зависит от коллекторного тока и внутреннего сопротивления источника сигнала Rg. При определенном коллекторном токе он имеет минимум, который сдвигается при увеличении Rg в сторону уменьшения коллекторного тока. Это иллюстрирует рис. 4.41.

Влияние Rg на напряжение шума видно из рис. 4.41, так как мерой напряжения шума, согласно формуле (4.44), служит произведение F Rg. При Rg -* Q получаем, что F -> 00, поэтому их произведение

fju, (лог)

Рис. 4.40. Частотная коэффициента шума.

характеристика



Ra =100кОм


1с,ША

Рис. 4.41. Типовая зависимость коэффициента шума от коллекторного тока.

имеет конечное значение. Графики зависимости напряжения шума от Rg при различных коллекторных токах приведены на рис. 4.42. Из этих графиков видно, что при

ЮОмкА


1000 Rg,KOM

Рис. 4.42. Типовая зависимость напряжения шума от внутреннего сопротивления источника сигнала при полосе частот 1 Гц.

больших сопротивлениях генератора Rg целесообразно использование малых коллекторных токов, а при малых R-больших токов.

го Эфф

-i--о

Таким образом, как было показано выше, коэффициент шума, с одной стороны, зависит от сопротивления источника сигнала Rg, а с другой стороны, от коллекторного тока. Для очень малых и очень больших значений Rg удобнее указывать вместо коэффициента шума .F эквивалентное напряжение шума U, как это сделано на рис. 4.42. Теоретически доказано, что 17;зфф и R связаны следующим соотношением

[4.3]V

Обе величины 1/к)эфф и гОэфф зависят также от коллекторного тока. Если они известны, то можно найти (/эфф для всех значений Rg. В связи с этим изготовители полупроводниковых изделий все чаще вместо коэффициента шума F указывают ток шума гОэфф и напряжение шума (/эфф-

Теперь можно найти величину напряжения на входе транзистора (рис. 4.39), предполагаемого бесшумным, для общего случая. С учетом формулы (4.45) получим

ВЕэфф =

= R~r-]/v\+V\, + PR],. (4.47)

Поскольку известна явная зависимость от Rg, то рассмотрим лишь два граничных случая Rg = О и Rg = 00. При Rg = О

UBEm-Vam + Um- И.48)

При Rg = сю

С/вяэфф = в£1 вэфф + /?оэфф (4.49)

Граничный случай Rg = оо имеет место при Rg г Эквивалентная схема, приведенная на рис. 4.43, построена на основе выражения (4.47).

Формулы (4.48) и (4.49) непосредственно определяют метод измерения тока шума

Рис. 4.43. Эквивалентная схема суммарного воздействия напряжения шума Уэфф и тока шума /г эфф на напряжение 1/вяэфф.

и напряжения шума. Для схемы, приведенной на рис. 4.44, необходимо определить напряжение шума на выходе транзистора для двух граничных случаев

Rg г

1/?эфф= и%эфф+ /к)эфф- Rl (4.46)

Рис. 4.44. Схема для измерения напряжения шума и тока щума.



кд ГдЕ и полученное значение разделить на коэффициент усиления по напряжению. При этом получим два значения для 1в£эфф- Из формул (4.48) и (4.49) можно при 19эфф = 0 и /(,эфф = 0 определить обе искомые величины:

гоэфф = Ube при R,

Юэфф = и be /Гbe при Rg ГвЕ-

4.10. ПРЕДЕЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

Для транзистора указываются различные предельные параметры, которые не должны превышаться. Нижним максимально допустимым обратным напряжением является, как правило, обратное напряжение эмиттер-база Uebo- В большинстве кремниевых транзисторов допустимы значительные обратные токи эмиттер-база, однако максимальная мопщость рассеяния не должна быть превышена. Их режим работа подобен режиму работы стабилитронов, На рис. 4.45 приведена схема для измерения Uebo-

Рис. 4.45. Схема для измерения пробойного напряжения эмиттер-база Uebo-

К переходу эмиттер-база подсоединяют источник тока, протекающего в обратном направлении. Напряжение Uebo измеряется с помощью вольтметра. В качестве источника тока может быть использован, например, источник напряжения, величина которого велика по сравнению с 1/яво> включенный последовательно свы-сокоомным сопротивлением. Полученное большое обратное напряжение и является обратным напряжением коллектор-база UcBo- Его можно измерить аналогично

Максимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер Uceo > О обычно меньше (часто в два раза), чем Uqbo- Его измерение в принципе можно осуществить

точно так же, как и двух указанных выше обратных напряжений. Токи при этом должны быть очень малыми, так как иначе может произойти лавинный пробой, который приведет к разрушению транзистора. При измерении коллекторный ток увеличивают при открытой базе до такого значения, когда рост Uce существенно замедлится. Максимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер повысится, если между базой и эмиттером подключить сопротивление, как показано на рис. 4.46. Обозначим это напряжение через

1с>0

Рис. 4.46. Схема для измерения максимального напряжения коллектор-эмиттер.

UcER- На рис. 4.47 показано семейство выходных характеристик при высоких напряжениях коллектор-эмиттер [4.4], из которых видно, что UcER тем больше, чем


UcEB %ff UcES Uc80 ce

Рис. 4.47. Семейство выходных характеристик при высоких напряжениях.

меньше JR. При R = О обеспечивается максимальное значение Uces (короткозамкну-тая база). Для сравнения приведена характеристика запирания перехода коллектор- база {1е = 0). Получаем соотношение

Uceo < Ucer < Uces < сво-

Пунктирная линия на рис. 4.47 соответствует появлению лавинного пробоя [4.5].

Важнейшим параметром мощных транзисторов является максимальная мощность рассеяния. Под мощностью рассеяния по-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 [ 15 ] 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168



ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.


Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы
.