Читать реферат по информатике, вычислительной технике, телекоммуникациям: "Усилительные свойства одиночных каскадов" Страница 5

(Назад) (Cкачать работу)

Рис. 5. Основная схема дифференциального усилителя Эти соотношения не изменятся, если входные сигналы получат одинаковые приращения (синфазный сигнал). Поскольку резисторы RК2 и RК1 одинаковы, коллекторные токи транзисторов дифференциальной пары остаются равными друг другу, не изменяется и разность выходных напряжений: UВЫХ1 - UВЫХ2 0, то есть коэффициент усиления синфазного сигнала в первом приближении равен нулю.

Если для определённости положить, что ЕС1 > ЕС2 , то изменяется распределение токов в дифференциальной паре: IК1 увеличивается, а IК3 соответственно уменьшается, а их сумма остаётся равной IK2. Поэтому приращения коллекторных токов транзисторов VT1 и VT3 равны по абсолютной величине и противоположны по знаку: К1 = К2.

Приращения токов IК1 и IК3 вызывают соответствующие приращения напряжений на резисторах RK1 и RK2. Таким образом, в отличие от синфазного управления, разность входных напряжений вызывает изменение выходных напряжений.

Заметим, что изменение напряжений база-эмиттер под воздействием температуры действует как синфазный сигнал и, следовательно, не влияет на работу схемы. Поэтому усилитель на основе дифференциального каскада хорошо приспособлен для усиления сигналов постоянного тока и является основой для создания операционных усилителей.

В том случае, когда необходимо усилить не разность напряжений, а только одно входное напряжение, другой вход каскада можно заземлить, в результате чего дифференциальное напряжение будет равно ЕС1 либо –ЕС2, в зависимости от того, какой из входов заземлён.

Коэффициенты усиления для дифференциального сигнала по выходам 1 и 2 отличаются только знаком, так как один из транзисторов работает в схеме включения с ОЭ, другой – с ОБ: то есть приращения коллекторных напряжений равны, но имеют противоположные знаки.

На самом деле дифференциальный каскад реагирует и на изменение синфазного сигнала. Чтобы определить коэффициент усиления синфазного сигнала KU.СФ, будем считать, что в эмиттерные цепи дифференциальной пары включён источник тока с сопротивлением rИТ. Если к обоим входам приложить одно и то же напряжение UСФ, то ток равномерно распределится между транзисторами VT1 и VT2. При этом их можно рассматривать как два параллельно включённых эмиттерных повторителя с общим эмиттерным сопротивлением rИТ. Задавая приращение UСФ, найдём приращение тока коллектора транзистора VT1 или VT2: Тогда для коэффициента усиления синфазного сигнала получим:

то есть КU.СФ может быть сделан много меньше единицы, но не равен нулю.

Одним из параметров качества дифференциального усилителя является коэффициент ослабления синфазного сигнала: , показывающий, во сколько раз коэффициент усиления дифференциального сигнала больше коэффициента усиления синфазного сигнала.

Входное сопротивление для дифференциального сигнала зависит как от режима (тока IК2), так и от параметров транзисторов: . (7) В режиме большого сигнала работа дифференциального усилителя существенно отличается от работы одиночного транзистора, так как передаточная характеристика дифференциальной пары описывается гиперболическим тангенсом:

транзистор коллектор эмиттер дифференциальный

Похожие работы