Базисные структуры электронных схем — страница 2

  • Просмотров 1554
  • Скачиваний 26
  • Размер файла 280
    Кб

качестве управителей требует создания специализированных базисных структур и, следовательно, нового класса обобщенных структур. резистор дифференциальный усилитель 1. Одиночные каскады Настоящий этап базисных структур необходим для создания обобщенных структур, анализ которых позволяет установить базовые (фундаментальные) ограничения, характерные для микросхемотехники на компонентном уровне. В зависимости от типа

полупроводникового прибора (транзистора) различаются группы малосигнальных параметров, которые определяют их основные свойства. Однако всегда такие каскады делятся на инвертирующие, неинвертирующие и повторители напряжения (рис. 1, 2 и 3). а) б) Рис. 1. Инвертирующие каскады с общим эмиттером (а) и общим истоком (б) а) б) Рис. 2. Неинвертирующие каскады с общей базой (а) и общим затвором (б) а) б) Рис. 3. Повторители напряжения: а)

эмиттерный; б) истоковый Анализ свойств таких каскадов приводит к следующим основным результатам. Во-первых, коэффициенты передачи инвентирующих и неинвертирующих способов подключения источника входного сигнала совпадают и отличаются только знаком (свойство инверсии фазы активного элемента). Для каскадов на биполярных транзисторах: ; (1) – для каскадов на полевых транзисторах: . (2) Во-вторых, для повторителей напряжения: – для

каскада с общим коллектором: ; (3) – для каскада с общим стоком: . (4) Независимо от способа включения транзистора в широком диапазоне частот передаточную функцию каскада можно представить в следующем приемлемом для практики виде , (5) где – коэффициент передачи каскада, определяемый одним из соотношений (1–4); – постоянная времени каскада, которая в зависимости от типа транзистора определяется одним из соотношений: ,(6) , (7) где –

коэффициент передачи эмиттерного тока; , – дифференциальные сопротивления эмиттерного и коллекторного переходов; – объемное (эквивалентное) сопротивление области базы; – граничная частота передачи тока эмиттера; – емкость коллекторного перехода – для биполярных транзисторов; S – крутизна стоко-затворной характеристики; Rи – дифференциальное сопротивление участка цепи сток-исток; , – выходная и проходная емкости – для

полевых транзисторов. Из методических соображений отметим, что в этом случае уменьшается коэффициент передачи любой из схем, но также и увеличивается диапазон рабочих частот. Этот качественный вывод входит в структуру языка аналоговой схемотехники. Достаточно часто с целью упрощения и унификации математических соотношений используется понятие эквивалентной крутизны или (8) и эквивалентного сопротивления нагрузки или . (9)