Запорожец  Издания 

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

например, необходимо чтобы /о (max) = /ci, = ± 20 мА, то сопротивление резистора Rcb определяется по формуле

Pj = Vbb (ON) cl ~ (от 600 до 700 мВ)/20 мА » от 30 до 35 Ом,

т е. Rch относительно невелико.

«4

-Го.

Рис. 6.13. Схема двустороннего ограничения тока.

6.2.6. Влияние напряжения питания на коэффициент усиления. Анализ уравнения для полного коэффициента усиления ОУ не позволяет выявить прямую зависимость коэффициента усиления Но напряжению от напряжения питания. Тем не менее следует отметить, что ток Iq, от которого непосредственно зависит коэффициент усиления, связан с напряжением питания через зависн-°сть (ток через Q,) от Vs.



- dVs V Vt J +

/laexp [--jTjJ ( - j =

которое после вынесения за скобки Iq можно переписать в виде Учитывая, что I = iVg - Vbe)/Ri « -Vs/Ri, получим

1 rf/l2 2

(6.35) (6,36)

/12 dVs ~ iVs «1 ls И, подставляя этот результат в (6.34), имеем 1 dlQ {/Vs

Iq dVs 1 + UqR2/Vt)

Поскольку [IqRJVt) ~ /12 Q, уравнение (6.36) можно переписать в виде

(uIqIIq) = {dVslVs)l{\ + In (/ia Q)]. (6.37)

Коэффициент усиления прямо пропорционален Iq, поэтому относительное изменение коэффициента усиления по напряжению равно относительному изменению Iq, т. е. tf/g/ZQ = dAylAv и, таким образом, можно записать окончательный результат

dAylAv = dlQJlQ = dVslVsW + ln(/i2 Q)]. (6.38)

Например, если I = 1,0 мА = 1000 мкА, а /q = 25 мкА, то

In Unlh) = In (1000 мкА/25 мкА) = in 40 = 3,69, (6.39) так что

dAvlAv = /q/Zq = dVsl4fi9Vs = 0,213 Vs/Vs- (6-40)

Таким образом, при Vs = ± 15 В изменение Vs на 1,0 В приведет к относительному изменению коэффициента усиления без обратной связи, равному

dAvlAv = 0,213/15 = 0,0142, (6.41)

т.е. всего на 1,42 %. Так изменится коэффициент усиления без обратной связи. Изменение же коэффициента усиления с обратной связью будет много меньше, обычно во много раз, поскольку (IAcl/Acl = (dAob/AoL) (Acl/Aol).

- Поскольку /q = /13 = /14 = У12 ехр (- iQRjVr), справед. ливо соотношение



Минимальное напряжение питания. Минимальное напряжение тания необходимое для сохранения работоспособности ОУ, поеделяется из общего требования, что все транзисторы в схеме 01жны работать в активном режиме. Следовательно, необходимо потребовать, чтобы напряжение коллектор - эмиттер было больше напряжения насыщения, 1c£(.sat), а падение напряжения на переходе база - эмиттер было достаточным для работы транзистора в активном режиме. Выбирая Vbe = 700 мВ и Vce (saT) = = 200 мВ в качестве приемлемых значений для использования их при определении минимального рабочего напряжения, можем записать следующие требования;

Vi-V-s = Vbf + Ibe + VcE + Vc£,3 + Vp = = (700 + 700 + 200 4- 200 + 92) мВ =

= 1892 mB w 2,0 В (6.42) как необходимое условие и

П - l/s = Vce, + Vbe, + Vbb, + Vbe,, + Veb,, + Vce,, + Vp =

= (200 + 700 + 700 + 700 + 700 + 200 + 92) мВ =

= 3292 mB » 3,3 B, (6.43)

как необходимое и достаточное условие. Таким образом, данный ОУ может работать при уменьшении напряжения питания, Vs-Vs, почти до 3,3 В.

Изменения коэффициента усиления по напряжению. Теперь проанализируем, как изменяется коэффициент усиления без обратной связи при изменении напряжения питания от минимального значения 3,3 В (общее напряжение питания) до максимального значения 30 В (т. е. Vs = dz 15 В). Предполагается, что при i/g = ± 15 В = 1,0 мА, а /q = 25 мкА; сопротивления 1 = 29,3 кОм, /?2 = 3,69 кОм. При Vs = ± 1,65 В получим

Аз = (3,3 - 0,7)/29,3 кОм = 0,08874 мА = 88,74 мкА. (6.44)

Методом итераций найдем Iq = 13,0 мкА. Таким образом, Iq уменьшается в 25/13 = 1,92 раза, во столько же увеличится и коэффициент усиления без обратной связи. Итак, при изменении общего напряжения питания от 3,3 до 30 В коэффициент усиления но напряжению без обратной связи увеличивается почти в 2 раза. -Днако соответствующее изменение коэффициента усиления с обратной связью будет, как правило, много меньше.

Поскольку частота единичного усиления определяется выра-ением ш„ = 2gf/Cf, а gf прямо пропорционально Iq, аналогич-le изменения при изменении питания будут происходить и с ча- отой единичного усиления. Так, если /„ = 1,0 МГц при общем пряжении питания 30 В, то при напряжении питания 3,3 В



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