 |
 |
 |
 |
тельно, если R2 не слишком велико (т. е. меньше 1 МОм), этот вклад в общий температурный коэффициент будет мал.
Естественно выбрать для Ri + R значение 50 кОм, так как это не вызовет большого изменения тока на выходе усилителя Поскольку 1 + Ri/Ri = (Rx + R2)/Ri = 10 В/6,95 В, имеем R, = 50 кОмО,695 = 34,75 кОм. Следовательно, R2 = 50 кОм- - 34,75 кОм = 15,25 кОм.
Другие термостабилизированные источники опорного напряжения - это LM199A, LM299A и LM399A с температурным коэффициентом всего лишь 0,2 млл~/°С (средний), 0,5 млн7°С (максимальный) и LM3999 с температурным коэффициентом 2 млн"1/°С (средний), 5 млн"7°С (максимальный). Внутренняя схема этих источников опорного напряжения идентична схеме LM199, и номинальные опорные напряжения равны 6,95 В.
Интересно сравнить эти термостабилизированные источники опорного напряжения с LM129 и LM329. У последних схема источника опорного напряжения идентична схеме перечисленных выше термостабилизированных источников опорного напряжения, но у них нет схемы термостабилизации.
В связи с тем что температура кристалла не стабилизирована, TKHi/(REF) будет выше, чем у источников с температурной стабилизацией. Температурный коэффициент лучших ИС LM129 и LM329 такой же, как у LM129A и LM329A, - 6 млн-7°С (средний) и 10 млн"7°С (максимальный). У LM329D температурный коэффициент равен 50 млн"/С (средний) и 100 млн"7°С (максимальный). Номинальное опорное напряжение равно 6,95 В для всех этих ИС.
Следовательно, температурный коэффициент намного выше в отсутствие термостабилизации кристалла, в пределах от 30 до 100. Поскольку dVREF/dT = {йУыТ.) {dT..JdT), можно сделать вывод, что схема с термостабилизацией имеет температурный коэффициент стабилизации в пределах от 0,01 до 0,03. Это означает, что изменение внешней температуры на 1 С приведет к изменению температуры кристалла Тсыр всего лишь от 0,01 до 0,03 °С.
ЗАДАЧИ
Во всех задачах используйте следующие параметры (или наложенные на них условия), за исключением тех случаев, когда указаны или подразумеваются Другие значения:
1. Все транзисторы одного типа считаются идентичными.
2. Для лр/г-транзисторов Р= 100 (среднее), 50 (минимальное). Для рлр-тран-зисторов Р = 50 (среднее), 25 (минимальное).
3. Начальное напряжение V200 В как для прп-, так и для рлр-транзисторов.
4. Температурный коэффициент напряжения база-эмиттер ТКНу(В£)=°
= uVbeIcIT = -2,2 мВЛС. б. Напряжение пробоя между коллектором и базой 50 В (минимальное).
Источники постоянного тока, напряжения и опорного напряжения 225 g = 0,7 В,
у Vy (тепловое напряжение) = 25 мВ.
«"температурный коэффициент резистора, ТКС = (1 ?) (d?/dГ) = = +2000 млн-1/°С.
9 Считается, что все резисторы имеют одинаковые ТКС и находятся при одинаковой температуре. 10. Напряжение питания V+ = +10 В, у- = -10 В,
Источники тока
3 I Источник тока отрицательной полярности со смещением череа дяод (рис. 33.1).
а) Покажите, что 1= + 2/Р).
б) Найдите R- при 1 = 1,0 мА. (Ответ: 19,3 кОм.)
3.2.
Рис. 33.1.
Найдите 1. (среднее, максимальное и минимальное). (Ответ: 0,96 (минимальное), 0,98 (среднее), 1,00 (максимальное) мА.) Покажите, что температурный коэффициент тока /д» ТК; = = (\/l2)(dI.JdT), приводится к виду ТК/« -ТК; - (1/lsuppi) X X(dVBE dT), где Fsuppi V*- V-.
Найдите ТК/ . (Ответ- -1890 мли-ЛС, или -0,189 %ЛС.)
Найдите динамическое выходное сопротивление и динамическую выходную проводимость go источника тока отрицательной полярности, (Ответ. Cq = 200 кОм, = 5 мкСм.)
ж) Найдите процентное изменение выходного тока при изменении выходного напряжения на 1 В. (Ответ: 0,5 %/В.)
з) Найдите диапазон линейного изменения напряжения. (Ответ: от -9,8 до +40 В.)
и) При условии что напряжение смещения между и Q, равно ±1,0 мВ (максимальное), найдите разность между /i и l. (Ответ: 0,041 мА, или 4,1 %.)
Источник тока отрицательной поляоности с токовым зеркалом Уилсона (рис. 33.2).
а) Покажите, что 1 = /j (1 + (1/Pi) + (1/Рз) - (2/Р2)]- пренебрегая членами второго порядка относительно 1/р (т, е. членами 1/р).
б) При условии, что Р = 100 и максимальное расхождение р между любыми двумя транзисторами составляет ±5 %, найдите максимальное расхождение между U и 1\- (Ответ: ±0,105%.)
в) Найдите /?i при 1 = 1,0 мА. (Ответ: 18,6 кОм.)
) Найдите диапазон линейного изменения напряжения. (Ответ; от -9,1 до +41 В.)
Д) Покажите, что ТК/ =-ТКд, - (2/Кз„рр,)(dKa/dT).
f клоф с.
е) Найдите ТК/. (Ответ: -1780 млн-С, или -0,18 %ЛС.)
ж) Найдите и (Ответ: 20 МОм, 50 нСм.)
з) Найдите процентное изменение при изменении на Ш. (Ответ} 0,005 %/В.)
Рис. 33.2.
3.3. Источник тока отрицательной полярности для низких уровней тока (рис. 33.3.)
а) Покажите, что 1 = (VrfRi) In (Ii/l)-
б) Покажите, что rfV/a = (d/i i) (1 + In (/1 2)].
в) Покажите, что d/iZ/i = dViuppi/Fsuppi и что вследствие этого dlli2 == = (rfF,uppi/Fs.,ppi)/ll + m (/1 2)].
г) Найдите /?i при /j = 1,0 мА. (Ответ: 19,3 кОм.) Найдите при 1= 10 мкА. (Ответ: 11,5 кОм.)
Рис. 33 3.
е) Найдите процентное изменение /, прн изменении иапряжения питания на 1 В. (Ответ 0,89 %/В.)
ж) Найдите диапазон линейного изменения напряжения. (Ответ: от -9,7 до +41 В.)
з) Найдите Гд, gg и процентное изменение /д при изменении V(. на 1 В, (Ответ. 108 МОм, 9,26 нСм, 0,0926 %/В.)
н) Покажите, что ТК/ приблизительно описывается выражением
ТК /7- - ТКя. -[ТК,, + (1/1/,„р„,) (<iV,,/rfr)]/ln (/. ,)
i + i/l4(/l 2)
к) Найдите ТКу (OiceT +75» м.чгС, или +0,075Ь%/Х.)
0 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193