Читальный зал -->  Конструкции многокаскадных усилителей 

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

Зисъ G3-активная проводимость эмиттерной нагрузки каскада ОК-ОБ; Gk-активная проводимость коллекторной нагрузки выходного транзистора. Остальные обозначения соответств\юг (35)-.40).

Р; 31. прощенная схема ка1к;.;а с буферным эмиттер-Hfcjf . овторителем.

0.8 0,7 ОБ 0,5 О Л 0.3

ft г

-ч., -1-
, 1
1 ~Т
1 !
! 1 1				i 1~

10 го 30 0 50 БО 70 8030 МГц,

Рнс. 32. Нормированные частотные характеристики.

/ каскад с э.мнттерным повторнтеле.\:: g,.=2,6 мСм; 2 -каскад без эмиттерного повторителя; = 0,8 мСм.

Кг:.ффнцпент усиления этого каскада определяется по формуле (: I, но значения алгебраических дополнений будут другие:

Дц,44 = (2 I + з) (ёк + У21 + и) -+ (12 + Уг ; Д = У Ап. -(11 + Угх) {Угг + 12) (2 К + g,) ; У-У,хУ,г-УггУг.-

Г.- (37) п формулам Ли-Дп на ЭВМ был проведен расчет коэфо ::циента усиления каскада в полосе частот 10-100 МГц; тип глнзистора КТ331А. На рнс. 32 приведена нормированная частг-ая характеристика каскада, построенная по результатам этог<: тасчета. Здесь же изображена расчетная характеристика каскгаа ОК-ОБ на тех же транзисторах, но без буферного эмнт-тернг-: повторителя. Коллекторные проводимости второго тоан-зистсгкаждой пары подобраны так, что максимальные коэффициент!: усиления каскадов примерно одинаковы;

= 0,8 мСм; /(макс = 11,7 для каскада ОК-ОБ;

з. = 2,6 мСм; /f aKc=I5,l для каскада ОК-ОБ с буферным эмнт ггным повторителем.

Р. .чет для каскада ОК-ОБ выполнен по формуле (62) при п~\. чак видно, включение эмиттерного повторителя расширяет полос;- пропускания каскада примерно в 2 раза при том же максимальном усилении в полосе частот.

11. Расчет фазовых сдвигов при ограничении

Для аналитического определения фазовых сдвигов первой гармоники, возникающих в каскаде при ограничении, необходимо решать систему нелинейных дифференциальных уравнений, описывающих каскад. Так как число нелинейных уравнений, имеющих точные решения, невелико, то в большинстве случаев приходится делать много упрощений. Поэтому для решения поставленной задачи применяются приближенные методы [6]. Ниже рассматривается один из них. Дополнительный фазовый сдвиг, возникающий в усилительном устройстве при ограничении и зависящий от амплитуды входного сигнала, можно условно разделить на две составляющие:

Афк = Афт + Афс. (Щ

где Лфс - изменение фазового сдвига, вносимого цепями межкаскадной связи; Лфт - изменение фазового сдвига за счет задержки радиоимпульса в транзисторе.

При ограничении изменяются комплексные входные и выходные сопротивления транзистора {Rbx, Явых, Свх, Свых), входящие в состав цепей межкаскадной связи. За счет этого появляется амплитудно-зависимый фазовый сдвиг, количественно оцениваемый величиной Дфс. Кроме того, изменяется задержка радиоимпульса в транзисторе, которая количественно также оценивается приращением базового сдвига Лфт. Величину этой составляющей можно рассчитать на основе решения одномерного уравнения переноса носителей через базу транзистора для больших уровней ннжек-ции[35].

В результате приближенного решения указанного уравнения получено выражение для определения времени пролета носителей через базу:

где Та - время пролета в бездрейфовом транзисторе с аналогичными параметрами; Ti = 2-f-4 - коэффициент внутреннего поля дрейфового транзистора; /C= (1-f г/о)/(1 + 2г/о) - промежуточный коэффициент; yo = Po/Nd - отношение концентрации инжектированных носителей ро к концентрации атомов донорной примеси Nd вблизи эмиттера транзистора.

Относительная величина уо характеризует уровень инжекции носителей и ток эмиттера. При слабых сигналах, когда каскад работает в линейном режиме, уо<.1. В режиме ограничения г/о>1-Теперь можно определить изменение фазового сдвига, вносимого транзистором при переходе из линейного режима в режим ограничения; он иропорционален разности величин Ха, соответствующих Уо>1 и уо<1:

A9i=2nfeKi-Ta2]. (53);

где Та, соответствует уо>1; г а, соответствует уа<1; fc - частота заполнения радиоимпульса.

Время пролета и граничная частота коэффициента передачи транзистора тока связаны соотношениями:

/=2=/=- (54):

0,2 2 Я Та

где /г, Гг - граничные частоты при слабом и сильном сигналах соответственно. Следует отметить, что значения /г и /г определяются на основе теоретической модели транзистора и несколько отличаются от тех значений, которые характеризуют реальный транзистор, за счет влияния емкостей переходов, сопротивлений г б, индуктивностей выводов. Подставляя (54) в (53), получаем:

(55)

На рис. 33 приведен график, изображающий зависимость отношения частот /г то от уо [35]. Здесь частота /го=1/2ята. характеризует бездрейфовый транзистор с аналогичными параметрами. График, построенный по формуле (52), позволяет опреде-

Рис. 33. График зависимости граничной частоты It от уровня инжек-ции для дрейфовых транзисторов.

fr/fro

лить изменение /т при перегрузке транзистора. Для этого берем кривую, соответствующую высокому коэффициенту поля 11=4; это характерно для высокочастотных дрейфовых транзисторов. По графику получаем: при Уо = 0,1 /r/fT0 = 4,5, следовательно, при слабых сигналах /г = 4,5/го. При i/o>l отношение /т то-2; следовательно, при сильных сигналах /г = 2[то. Подставляя значения /г и fr, выраженные через /го, в (55), получаем:

Так как равенство 4,5/то=/г соответствует граничной частоте дрейфового транзистора при слабых сигналах, то можно записать:

Дф,. = 1,25 радиан, (56)

т. е. при переходе в режим наиболее полного ограничения фазо-

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

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.