Схемотехника повторителей напряжения на БТ, ПТ и их сочетаниях
Характеристика повторителей напряжения. Обзор основных схем реализации повторителей напряжения на биполярных и полярных транзисторах. Высоколинейный эмиттерный повторитель с высокой нагрузочной способностью. Выходной каскад на квазикомплементарной паре.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 22.07.2013 |
Размер файла | 115,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Схемотехника повторителей напряжения на БТ, ПТ и их сочетаниях
Содержание
Введение
Повторитель напряжения
Виды повторителей напряжения
Заключение
Список литературы
Введение
Повторителями принято называть усилители с коэффициентом усиления, близким к единице, не меняющие полярность входного сигнала и обладающие повышенным входным и пониженным выходным сопротивлениями (по сравнению с простейшими усилительными каскадами).
Повторители напряжения (трэкеры) подобны стабилизаторам напряжения, но не имеют встроенного источника опорного напряжения. Поэтому они дешевле, имеют более гибкую конструкцию и рассеивают меньше тепла. Повторители напряжения идеально подходят для сложных систем с множеством источников напряжения, с дистанционными датчиками, а также для устройств, где основной источник питания должен быть изолирован от короткого замыкания на внешней нагрузке.
Цель данной курсовой работы - дать характеристику повторителям напряжения, изучить основные схемы реализации повторителей напряжения на биполярных и полярных транзисторах.
Объектом исследования являются основные понятия и схемы реализации повторителей напряжения.
Предметом исследования работы является изучения преимуществ и недостатков схем повторителей напряжения на транзисторах.
Повторитель напряжения
Повторитель напряжения - усилитель электрических колебаний, охваченный т. н. 100%-ной отрицательной обратной связью, в к-ром выходное напряжение полностью подаётся на вход в противофазе со входным напряжением. Такая схема имеет коэф. передачи по напряжению меньше единицы, однако обладает усилением по току и мощности. С увеличением коэф. усиления К0 прибора, на к-ром собран П. н., коэф. передачи П. н. К приближается к единице по закону К = К0/(К0 + 1). Глубокая обратная связь обеспечивает высокое входное и низкое выходное сопротивление и широкую полосу пропускания П. н., а также снижает искажения сигнала, обусловленные нелинейностью усилительного прибора (т. н. нелинейные искажения). Обычно П. н. строится на одиночных биполярных и полевых транзисторах или на операционных.
В последнем случае (рис., а) выход соединяется с инвертирующим входом, а входной сигнал подаётся на неинвертирующий вход (следящий усилитель). В П. н., выполненных на одиночных транзисторах, выходное напряжение снимается с сопротивления R, включённого в цепь эмиттера биполярного или в цепь истока полевого транзистора. Соответствующие схемы наз. эмиттерным и истоковым повторителями (рис., б и в). Напряжения база - эмиттер и затвор - исток, управляющие выходным током транзистора, равны разности входного и выходного напряжений. Эмиттерный повторитель обладает более низким выходным сопротивлением, чем истоковый, и его коэф. подачи ближе к единице, однако входное сопротивление истокового повторителя значительно выше.
П. н. используются для развязки и согласования отд. узлов электронных устройств, в качестве входных каскадов радиоаппаратуры и т. п. Большая полоса пропускания обусловливает широкое применение эмиттерных и истоковых повторителей в ВЧ-схемах.
Виды повторителей напряжения на транзисторах
Существуют три способа включения биполярного транзистора:
- с общим коллектором (ОК - эмиттерный повторитель (ЭП);
-с общим эмиттером (ОЭ);
- с общей базой (ОБ). Аналогично для полевых транзисторов:
- с общим стоком (ОС);
- с общим истоком (ОИ), истоковый повторитель (ИП);
- с общим затвором (ОЗ).
В общем случае ЭП (ИП) имеет наибольшее входное сопротивление и наименьшее выходное. Этот тип каскада используют для усиления сигнала по току. Коэффициент передачи по напряжению близок к единице, потому он и называется повторителем. Однако это справедливо при достаточно низком сопротивлении источника сигнала и на низкой частоте.
При бесконечно большом сопротивлении источника сигнала перестаёт действовать 100% последовательная ООС по напряжению и выходное сопротивление стремится к Rвых каскада с ОЭ, резко возрастает коэффициент гармоник, который минимален при Rr=0.
Rвх = rб + (1+h21э)Rн
Rвых = rэ + (Rr + rб)/(1 + h21э)
где rб - сопротивление базы (1...20 Ом и более);
h21э - безразмерный статистический коэффициент передачи тока (beta);
rэ = Fт/Iк (мА);
Fт = 25 мВ - температурный потенциал,
Rr - выходное сопротивление источника сигнала.
Входное сопротивление резко уменьшается в случае коротких импульсов и на высоких частотах. На высоких частотах входная ёмкость повторителя зависит, главным образом, от Сн и грубо может быть оценена как Сн/h21э. Выходное сопротивление повторителя на высоких частотах может иметь индуктивный характер, поэтому при определённых Сн ЭП могут давать колебательные переходные процессы и даже переходить в режим автогенерации. Однако наиболее "опасным" следствием ёмкостной нагрузки является склонность однотактных повторителей к нелинейным искажениям сигнала высокой частоты. Наиболее понятно объяснение этого явления на примере передачи фронта и спада импульсного сигнала (рис.1) [8].
Рисунок 1 - пример передачи фронта и спада импульсного сигнала
При передаче фронта к току транзистора помимо тока Iэ=Uвых/Rэ добавляется ток заряда Сн.
При прохождении спада сигнала ток перезаряда не может превысить ток, протекающий через Rэ, а не через транзистор. Если Uвx будет снижаться быстрее перезаряда Сн, то напряжение на базе окажется ниже, чем на эмиттере, и транзистор закроется.
Максимальная частота, передаваемая повторителем без искажений fmax
fmax = Iэ/2пUmCн,
где Um - амплитуда сигнала.
Как видно из формулы, расширить полосу пропускания ЭП можно увеличением тока эмиттера. Характерные искажения сигнала высокой частоты в ЭП носят пилообразный характер (рис.2).
Рисунок 2 - Искажение сигнала
Истоковый повторитель (по сравнению с ЭП) имеет значительно большие значения как выходного сопротивления (несколько сот Ом при токах стока в несколько мА), так и коэффициента гармоник. Замена полевого транзистора составным уменьшает как выходное сопротивление, так и вносимые искажения.
Применение составного транзистора позволяет увеличить входное сопротивление и повысить нагрузочную способность. К примеру, повторитель на составном транзисторе Шиклаи (рис.3) имеет Rвх >= 1 МОм, Rвых <= 1,5 Ом, коэффициент обратной связи около 50 дБ. Характеристика линейна от 10 Гц до 100 кГц.
Рисунок 3 - Повторитель на составном транзисторе Шиклаи.
В повторителе на составном транзисторе по схеме Дарлингтона входное сопротивление 2-го транзистора играет роль эмиттерной нагрузки для первого транзистора. Отсюда, если пренебречь сопротивлением базы, получим:
Rвх~=B1*B2*Rн.
В связи с огромным входным сопротивлением повторителей на составных транзисторах особенно остро встаёт вопрос о цепи смещения базы. Делать сопротивления порядка нескольких МОм нельзя из-за температурной нестабильности и невозможности обеспечения необходимого тока базы. Поэтому во входном каскаде, как правило, используют полевой транзистор либо следящую связь в цепи базы (рис.4).
Рисунок 4 - Составной транзистор со следящей связью в цепи базы.
Сопротивление R3 искусственно повышается в 1/(1-Кu) раз и может достигать десятков мегаом и не будет существенно шунтировать вход повторителя. Во столько же раз повышается и сопротивление резистора R4, а также уменьшается ёмкость Сб в схеме (рис.5).
Рисунок 5 - Эмиттерный повторитель.
Для того чтобы искусственно увеличить сопротивление rк и исключить (нейтрализовать) влияние ёмкости Ск, т.е. исключить её перезаряд, необходимо чтобы напряжение Uкб1 было постоянно, т.е. нужно изменять потенциал Uk1 пропорционально потенциалу Uб1, ток через rк и Ск станет равным нулю, а это равносильно увеличению их комплексного сопротивления. Для реализации этой идеи в коллектор (сток) первого транзистора полностью подаётся переменная, составляющая выходного напряжения с помощью конденсатора достаточно большой ёмкости (рис.6), стабилитрона, схемы сдвига уровня (рис.7), либо с помощью ИП (рис.8).
Рисунок 6 -Схема, где подаётся переменная составляющая выходного напряжения с помощью конденсатора достаточно большой ёмкости
Рисунок 7 - Схема, с помощью стабилитрона, схемы сдвига уровня
Рисунок 8 - Схема, с помощью истокового повторителя
При этом сопротивление rк увеличивается в сотни раз, полоса пропускания максимально расширяется, а коэффициент передачи Кu приближается к единице.
Аналогичная идея реализована и в широкополосном повторителе (рис.9) [9].
Рисунок 9 - схема реализации в широкополосном повторителе
ЭП с повышенным быстродействием (рис.10) [10] реализован за счёт быстродействующей линейной положительной обратной связи (ЛПОС) с помощью транзисторов VT1-VT3.
Рисунок 10 - Эмиттерный повторитель с повышенным быстродействием
Повторитель с входным сопротивлением, стремящимся к бесконечности, показан на рисунке 11 [11]. Благодаря отражателю тока на транзисторах VT1 ,VT3, токи коллекторов, а соответственно и токи баз транзисторов VT2 и VT4 равны. А так как токи баз противоположны, то и происходит их компенсация, что эквивалентно Rвх, равному бесконечности.
Рисунок 11 - Повторитель с входным сопротивлением, стремящимся к бесконечности
Замена эмиттерного резистора на нелинейный элемент с большим дифференциальным сопротивлением и малым сопротивлением постоянному току позволяет увеличить входное сопротивление и сделать его практически независимым от h21э (рис.12).
Рисунок 12 - Повторитель с увеличенным входным сопротивлением
Высоколинейный ЭП с высокой нагрузочной способностью показан на рис. 12. Амплитудное входное напряжение такого повторителя достигает напряжения питания. Сопротивление нагрузки: [12]
Rн >= R3/2
Рисунок 12 - Высоколинейный эмиттерный повторитель с высокой нагрузочной способностью
Для того чтобы повторитель идеально повторял входное напряжение на нагрузке, необходимо чтобы напряжение Uэб было постоянно во всем диапазоне изменения входного напряжения.
Это условие можно выполнить, если застабилизировать ток эмиттера (коллектора). Для этого достаточно в схеме (рис.12) токозадающий резистор R3 заменить активным источником тока с токозадающим резистором, равным сопротивлению нагрузки (рис.13). В этом случае ток коллектора транзистора VT3
Iк - Eп/Rн = const
Рисунок 13 - Высоколинейный эмиттерный повторитель с высокой нагрузочной способностью
Простейший двухтактный ЭП показан на рис.14. Резистор R уменьшает искажения типа "ступеньки" в момент перехода через ноль (т.е. во время отсечки транзисторов). Применение такого повторителя для усиления слабых сигналов (до 0,4...0,5 В) нецелесообразно.
Рисунок 14 - Простейший двухтактный эмиттерный повторитель.
Введение смещения с помощью диодов (рис.15) или другого генератора напряжения позволяет избавиться от ступеньки. Ток генераторов тока должен быть больше максимального тока базы при полной раскачке выходных транзисторов во избежание запирания диодов.
Рисунок 15 - Простейший двухтактный эмиттерный повторитель с помощью диодов
Эмиттерный повторитель по [13] показан на рис.16. Увеличение входного сопротивления выполнено с помощью следящей обратной связи, рассмотренной выше.
Рисунок 16 - Эмиттерный повторитель с увеличенным входным сопротивлением с помощью следящей обратной связи
Выходные каскады первых бестрансформаторных усилителей мощности выполнялись по схеме (рис.17) на так называемой квазикомплементарной паре, т.е. верхнее плечо - на составном транзисторе Дарлингтона, а нижнее - на транзисторе Шиклаи. Введение дополнительного транзистора VT2, аналогичного VT4, VT5, симметрирует входное сопротивление плеч. При этом искажения уменьшаются в 2...3 раза.
Рисунок 17 - Выходной каскад на квазикомплементарной паре
Наиболее распространённые двухтактные каскады показаны на рис.18 и рис.19 на комплементарных транзисторах Шиклаи и Дарлингтона соответственно.
напряжение эмиттерный повторитель транзистор
Рисунок 18 - Двухтактные каскады по схеме Шиклаи
Рисунок 19 - Двухтактные каскады по схеме Дарлингтона
Повторитель, показанный на рис.20 [14, 15], сочетает в себе оба типа составных транзисторов.
Рисунок 19 - Двухтактные каскады по схеме Шиклаи и Дарлингтона
Недостаток схемы (рис.18) в том, что в ней возникают большие сквозные токи при перегрузках, особенно на высоких частотах.
Схемотехнические решения, показанные на рисунке 21, позволяют достаточно простым способом исключить полную отсечку предвыходных транзисторов и тем самым уменьшить коммутационные искажения.
Рисунок 21 - Схемы, позволяющие достаточно простым способом исключить полную отсечку предвыходных транзисторов и тем самым уменьшить коммутационные искажения
В повторителе (рис.22) оригинально решена проблема смещения выходных транзисторов при достаточно высокой термостабильности. Основной недостаток такого повторителя - плохая нагрузочная способность при работе на низкоомную нагрузку, а отсюда и большие вносимые искажения в виде нечётных гармоник.
Рисунок 22 - Повторитель с высокой термостабильностью
Возможный путь усовершенствования заключается во введении вольтдобавки в эмиттеры входных транзисторов. Другой способ состоит в том, что между базами выходных транзисторов включают обратновключённый диод. В результате при перегрузке, например, положительной полуволной закрывается транзистор VT1, а транзистор VT2 через открывшийся диод подключается к базе транзистора VT3 и тем самым составляет обычную схему Дарлингтона. При этом, естественно, возникают дополнительные коммутационные искажения.
Существенно повысить нагрузочную способность такого повторителя при сохранении высокой термостабильности и КПД можно, если параллельно резисторам R1, R2 включить активные источники тока (АИТ), как показано на рис. 23. Резисторы R3, R4 выбирают из расчёта, чтобы максимальный ток АИТ был больше тока баз выходных транзисторов при максимальной амплитуде сигнала.
Рисунок 23 - Повторитель с высокой термостабильностью с повышенной нагрузочной способностью
Нагрузочная способность повторителя на базе рис.67 также повышена за счёт введения активных источников тока в эмиттеры входных транзисторов (рис.24) [16].
Рисунок 24 - Повторитель с повышенной нагрузочной способностью
Возможный вариант повышения быстродействия за счёт следящей обратной связи, описанной выше, показан на рис.25. В отличие от предыдущей схемы, входные транзисторы работают при большем примерно на 0,6 В напряжении питания за счёт дополнительных транзисторов.
Рисунок 25 - Схема с повышенным быстродействием
Увеличить выходную мощность повторителя в 4 раза при том же напряжении питания позволяет мостовая схема (рис.26). Управление таким повторителем осуществляют парафазным сигналом.
Рисунок 26 - Мостовая схема повторителя
Парафазного управляющего сигнала требует и схема (рис.27), питание которой осуществляют от двух незаземлённых источников тока постоянного напряжения. Достоинство схемы в том, что она не требует комплементарных транзисторов. А, как известно, абсолютно комплементарных транзисторов практически не существует.
Рисунок 26 - Мостовая схема повторителя
Несколько слов о применении полевых транзисторов в мощном повторителе. Вследствие меньшей, чем у биполярных транзисторов крутизны и её нелинейной зависимости от уровня входного сигнала, нелинейные искажения больше. Поэтому такие каскады должны работать в усилителях с более глубокой ООС.
Очень важным преимуществом мощных полевых транзисторов, особенно СИТ (статических индукционных полевых транзисторов), является высокое быстродействие благодаря отсутствию основных носителей в цепи затвора. Мощность на раскачку, как правило, не превышает нескольких мВт. Такие каскады обладают хорошими передаточными свойствами на высоких частотах и имеют эффект термостабилизации [17].
Ввиду относительно малой крутизны ПТ часто предпочитают использовать построенный на ПТ «истоковый повторитель» (являющийся аналогом эмиттерного повторителя) в качестве входного буферного каскада для усилителя на обычных биполярных транзисторах, вместо того, чтобы пытаться прямо изготовить усилитель на ПТ с общим истоком. При этом сохраняются высокое входное сопротивление и нулевой постоянный входной ток ПТ, а большая крутизна биполярного транзистора позволяет получить большой коэффициент усиления в одном каскаде. Кроме того, у дискретных ПТ (т.е. не являющихся частью интегральной схемы) межэлектродные емкости выше, чем у биполярных транзисторов, вследствие чего в усилителях с общим истоком более сильно проявляется эффект Миллера (разд. 2.19); в схеме истокового повторителя, как и в эмиттерном повторителе, эффект Миллера отсутствует.
Повторители на ПТ с их высоким полным входным сопротивлением обычно применяются как входные каскады в осциллографах и других измерительных приборах. Во многих случаях высокое полное сопротивление бывает неотъемлемой особенностью источника сигнала. как. например, у конденсаторных микрофонов, pН-метров. детекторов заряженных частиц или микроэлектродов для снятия сигналов с живых объектов в биологии и медицине; во всех этих случаях полезен входной каскад на ПТ (дискретных или в составе интегральной схемы). В схемотехнике встречаются случаи, когда и последующий каскад должен иметь малый входной ток или вообще его не иметь. Примеры тому - схемы «слежения и хранения» и пиковые детекторы, в которых конденсатор, запоминающий уровень напряжения, «сбросится», если вход последующего усилителя проводит слишком большой ток. Во всех этих случаях пренебрежимо малый входной ток ПТ является более важной характеристикой, чем его малая крутизна, что делает истоковый повторитель (или даже усилитель с общим истоком) весьма выгодной заменой эмиттерного повторителя на биполярных транзисторах.
Рисунок 26 - Простейший истоковый повторитель
На рис. 26 показан простейший истоковый повторитель. Мы можем выразить амплитуду выходного сигнала, как делали это для эмиттерного повторителя в разд. 2.11, через крутизну. Имеем: uи = Rнiс, так как iз пренебрежимо мал; при этом, поскольку ic = gmuзи = gm(uз - uи), то uи = [Rнgm/(1 + Rнgm]uз. При Rн » 1/gm мы имеем хороший повторитель (uз ? uи) с коэффициентом усиления, близким к единице, хотя всегда меньше единицы.
Выходное сопротивление. Предыдущую формулу для ии можно было бы считать не приближенным, а точным выражением, если бы выходное сопротивление истокового повторителя было равно 1/gm, (попробуйте произвести соответствующие расчеты, рассматривая напряжение источника как источник, который будучи включен последовательно с 1/gm, работает на нагрузку Rн). Это точный аналог ситуации с эмиттерным повторителем, у которого выходное полное сопротивление равно rэ = 25/Iк или 1/gm. Легко показать, что истоковый повторитель имеет полное выходное сопротивление 1/gm. определив ток истока при сигнале, приложенном к выходу при заземленном затворе (рис. 27). Ток стока в этом случае равен ic = gmuзи = gmu, а rвых = u/ic = 1/gm. Обычно rвых составляет несколько сот ом при токах в несколько миллиампер. Как легко видеть, истоковые повторители не столь совершенны, как эмиттерные повторители.
Рисунок 27 - Истоковый повторитель
У данной схемы два недостатка:
1. Относительно большое выходное полное сопротивление означает, что амплитуда выходного сигнала может быть значительно меньше, чем амплитуда входного, даже при высоком полном сопротивлении нагрузки, так как любое Rн образует в сочетании с выходным сопротивлением истока делитель. Кроме того, так как ток стока меняется на протяжении периода сигнала, поэтому gm и вместе с ней выходное полное сопротивление будут изменяться, внося в выходной сигнал некоторую нелинейность (искажения). Эту ситуацию можно улучшить, используя ПТ с большой крутизной, но лучшим решением является комбинированный (ПТ - биполярный транзистор) повторитель.
2. Так как величина Uзи, необходимая для задания определенного рабочего тока, - трудно контролируемый при изготовлении параметр, то истоковый повторитель имеет непредсказуемое смещение по постоянному току - серьезный минус при использовании в схемах со связями по постоянному току.
Активная нагрузка. Путем добавления нескольких элементов истоковый повторитель может быть очень сильно улучшен. Рассмотрим это поэтапно.
Во-первых, заменим Rн источником тока. Постоянный ток истока стабилизирует напряжение Uзи, а это устраняет нелинейности. Для простоты можно считать, что значение Rн становится бесконечным - эффект, создаваемый источником тока в качестве нагрузки. Схема имеет еще одно преимущество в виде малого выходного сопротивления при сохранении приближенного постоянства тока истока Uбэ/Rсм. По-прежнему, правда существует проблема непредсказуемого (а потому ненулевого) напряжения смещения от входа к выходу Uзи.
Можно было бы, конечно, просто отрегулировать Iсм к значению IСнач для конкретного ПТ, а или отрегулировать также R. Но это решение плохо по двум причинам: а) требуется индивидуальная регулировка для каждого ПТ; б) даже и при этом Iс может сильно меняться (почти двукратно) при изменении температуры в рабочем диапазоне при данном Uзи.
В более качественных схемах применяются согласованные пары ПТ с нулевым смещением (рис. 28). T1 и Т2 - это согласованная пара на отдельном кремниевом кристалле. Т2 отбирает ток точно отвечающий условию Uзи = О, поэтому, так как для обоих ПТ Uзи = О, Т1 есть повторитель с нулевым смещением. Так как оба ПТ находятся в одних и тех же температурных условиях, смешение остается почти нулевым при любой температуре.
Обычно в предыдущей схеме добавляют небольшие истоковые резисторы (рис. 29). Если чуть подумать, то будет ясно, что резистор R1 необходим, а равенство R1 = R2 гарантирует, что Uвых = = Uвх, если Т1 и Т2 согласованы. Эта модификация схемы улучшает предсказуемость Ic, позволяет установить значение тока стока, отличное от IСнач и улучшает линейность, поскольку ПТ как источник тока работает лучше при значениях рабочего тока, меньших IСнач. Такой повторитель широко применяется в качестве входного каскада усилителя вертикального отклонения осциллографа.
Чтобы «выжать» из схемы все возможное, можно добавить в нее цепь следящей обратной связи со стока (чтобы скомпенсировать входную емкость) и выходной каскад на биполярном транзисторе для получения низкого полного выходного сопротивления. Тот же выходной сигнал можно затем использовать для запитки внутреннего «защитного» экрана, эффективно понижающего влияние емкости экранированного кабеля, которая в противном случае катастрофически ухудшила бы параметры схемы с высоким сопротивлением источника сигналов и свела бы на нет большое полное входное сопротивление, свойственное буферному усилителю.
Заключение
Использование в микроэлектронике можно как повторители напряжения на основе полевых транзисторов, так и повторители напряжения на основе биполярных транзисторов.
Однако однотактные эмиттерные и истоковые повторители имеют низкий КПД, что приводит к выделению значительного количества тепла в транзисторе и, как следствие, к сильному нагреву кристалла, отвод тепла от которого в микросхемах затруднен. Поэтому в оконечных сравнительно мощных каскадах ОУ, как правило, применяются двухтактные эмиттерные или истоковые повторители, транзисторы которых работают в режимах В и А В. Это позволяет значительно повысить КПД оконечного каскада, уменьшить потери в его транзисторах и упростить процесс охлаждения кристалла.
Эмиттерный повторитель - частный случай повторителей напряжения. То есть выходное напряжение "повторяет" входное. Существует множество различных повторителей, но в электронике применяют в основном два: транзисторные (эмиттерный и истоковый) повторители и на операционном усилителе (с коэффициентом усиления около 1).
Эмиттерный повторитель имеет наибольшее входное сопротивление и наименьшее выходное и используется для усиления сигнала по току, коэффициент усиления по напряжению близок к единице. Однако это справедливо при достаточно низком сопротивлении источника сигнала и на низкой частоте. При бесконечно большом сопротивлении источника сигнала перестаёт действовать 100% последовательная ООС по напряжению и выходное сопротивление стремиться к Rвых каскада с общим эмиттером, резко возрастает коэффициент гармоник, который минимален при Rr=0.
Истоковые повторители, выполненные на полевых, транзисторах VT1 и УТ2, обеспечивают высокое входное сопротивление и низкий уровень шумов по высокоомным входам. Резисторами R10 и R1I регулируется коэффициент перегрузки по высокоомным входам.
Истоковые повторители, так же как и эмиттерные повторители, чаще всего применяют в качестве вспомогательных усилительных каскадов для согласования высокоомных источников усиливаемого напряжения с низкоомными нагрузочными устройствами.
Полевые транзисторы часто применяются в качестве истоковых повторителей. Это хороший способ получить высокое полное входное сопротивление, поэтому повторитель на ПТ обычно применяется как входной каскад в осциллографах и других измерительных приборах. Во многих случаях высокое полное сопротивление бывает неотъемлемой особенностью источника сигнала, как, например, у конденсаторных микрофонов, рН - метров, микроэлектродов для измерения мышечных и нервных биопотенциалов; во всех этих случаях полезен входной каскад на ПТ. В схемотехнике встречаются ситуации, в которых и последующий каскад должен иметь малый входной ток или вообще его не иметь. Примеры тому - схемы слежения и хранения и пиковые детекторы, в которых конденсатор, запоминающий уровень напряжения, сбросится, если последующий усилитель проводит слишком большой ток. Здесь в отличие от ситуаций, где биполярные транзисторы в качестве усилителей с общим эмиттером давали лучшие характеристики, истоковый повторитель оказывается весьма выгодной заменой эмиттерного по - раствторителя на биполярных транзисторах.
Список литературы
1. Радиолюбитель. - 1991. - №7. - С.26.
2. Красов Ю. Входные каскады высококачественных усилителей низкой частоты. - М.: Радио и связь, 1982.
3. Васильев В. Радиолюбители сельскому клубу. - М.: Радио и связь, 1983.
4. А.с. 1300631 публ. 133-14-87.
5. А.с. 1327271 публ. 133-22-87 с.8.
6. Патент ЕПВ 0109080 публ. 3-126-85 с.20.
7. Патент США 4536662 публ. 9-1 26-86.
8. М.Гальперин. Промышленная схемотехника в промышленной автоматике. М, Энергоатомиздат, 1987.
9. Радио 4/81, с.61. За рубежом. Широкополосной повторитель напряжения.
10. А.с. 1298853.
11. А.с 1264303 публ. 133-03-87, с.5.
12. Радио 5/79, с.61. За рубежом. Эмиттерный повторитель с высокой нагрузочной способностью.
13. А.с.1167694.
14. А.с.769703.
15. Пат. США 4454479, публ. 3-126-85, с. 37
16. А.с. 1224966, публ. 14-126-86, с.14
17. П. Шкритек. Справочное руководство по звуковой схемотехнике. М.: Мир, 1991, с.204.
18. Титце У., Шенк К., Полупроводниковая схемотехника, пер. с нем., М., 1982.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Выбор и обоснование структурной схемы усилителя. Преобразование энергии источника постоянного напряжения в энергию переменного напряжения в выходной цепи. Линейный и нелинейный режимы работы. Двухтактный бестрансформаторный каскад усиления мощности.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 21.11.2013Схема ключевого преобразователя напряжения с импульсным трансформатором. Регулировка напряжения и тока через нагрузку. Схема управления обмотками трансформатора. Комплексный расчет однокаскадный параметрический стабилизатор напряжения постоянного тока.
курсовая работа [959,9 K], добавлен 28.04.2014Характеристика резистора R7. Знакомство со способами проектирования усилителя напряжения. Анализ этапов расчета входного каскада. Рассмотрение схемы эммиторного повторителя. Знакомство с особенностями моделирования электрических схем в программе Multisim.
контрольная работа [637,2 K], добавлен 22.11.2013Характеристика, параметры и принципы построения генераторов пилообразного напряжения с зарядным транзистором и стабилизатором тока. Исследование зависимости амплитуды выходного сигнала от напряжения питания для схем с биполярным и полевым транзисторами.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 27.02.2012Электронная вычислительная техника. Описание схемы устройства, расчет фантастронного генератора пилообразного напряжения. Генераторы прямоугольных импульсов, линейно-изменяющегося напряжения, ступенчато-изменяющегося напряжения, синусоидальных колебаний.
дипломная работа [614,9 K], добавлен 17.04.2009Выходной каскад строчной развертки телевизионного приемника. Анализ инерционной синхронизации и каскада формирования управляющего напряжения на примере электронного моделирования генератора строчной развертки. Амплитуда импульса на коллекторе транзистора.
лабораторная работа [478,0 K], добавлен 08.04.2015Вольтамперная характеристика полупроводникового стабилитрона. Параметрические стабилизаторы напряжения. Соотношения токов и напряжений. Относительное приращение напряжения на выходе стабилизатора. Температурный коэффициент напряжения стабилизации.
лабораторная работа [123,2 K], добавлен 03.03.2009Понятие стабильного переменного напряжения, его характеристика и свойства особенностей. Параметрические феррозонансные стабилизаторы напряжения. Компенсационные стабилизаторы напряжения и тока, их описание и особенности каждого из разновидностей.
реферат [429,2 K], добавлен 10.02.2009Описание работы каскада с указанием назначения элементов, построением токов и напряжений на вольт-амперных характеристиках транзистора. Обоснование выбора элементов схемы каскада по типу, допуску номинала, мощности, напряжению. Расчет элементов схемы.
курсовая работа [693,5 K], добавлен 09.02.2014Классификация ЛЭ двухступенчатой логики на биполярных транзисторах. Транзисторно-транзисторные ИМС (TTL). Базовая схема элемента T-TTL, его модификации. Характеристика ЛЭ на полевых МДП-транзисторах. Сравнение ЛЭ на биполярных и МДП-транзисторах.
реферат [1,8 M], добавлен 12.06.2009Изучение работы усилителей постоянного тока на транзисторах и интегральных микросхемах. Определение коэффициента усиления по напряжению. Амплитудная характеристика усилителя. Зависимость выходного напряжения от напряжения питания сети для усилителя тока.
лабораторная работа [3,3 M], добавлен 31.08.2013Принцип действия npn-транзистора, который усиливает электрические сигналы. Эффекты низких эмиттерных напряжений. Малосигнальные эквивалентные схемы и параметры. Измерение зависимостей базового и коллекторного токов от напряжения на эмиттерном переходе.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 12.06.2010Обзор структурных схем повышающих преобразователей напряжения на базе различных микросхем. Синтез структурной схемы электронного устройства. Разработка принципиальной схемы функционального элемента. Расчет трансформатора полумостового преобразователя.
курсовая работа [277,3 K], добавлен 27.06.2013Основные свойства биполярного транзистора и особенности использования его в усилителях. Оценка малосигнальных параметров. Коэффициент усиления напряжения. Зависимости коэффициентов усиления напряжения, тока и входного сопротивления от рабочей точки.
лабораторная работа [362,0 K], добавлен 13.12.2015Схемы и переключающие функции автономных инверторов напряжения. Структура полумостовых, однофазных мостовых и трехфазных мостовых автономных инверторов напряжения. Работа трехфазного автономного инверторов напряжения на несимметричную нагрузку.
курсовая работа [585,4 K], добавлен 02.01.2018Сетевые технические средства как функциональные блоки или устройства взаимодействия нескольких информационных сетей. Характеристика и назначение серверов доступа, повторителей, коммутаторов, мультиплексоров, маршрутизаторов. Каналы передачи данных.
презентация [1002,5 K], добавлен 04.09.2014Определение напряжения открывания (переключения) транзисторов. Статические характеристики схемы при вариации напряжения питания. Длительность переходных процессов при включении и выключении ключа и среднее время задержки в сети для различных приборов.
контрольная работа [2,0 M], добавлен 23.12.2010Измерение напряжения на базе, коллекторе и эмиттере транзистора относительно общего провода. Построение нагрузочных прямых по постоянному и переменному токам. Определение линейных искажений, вносимых порознь разделительными и блокировочной емкостями.
лабораторная работа [0 b], добавлен 22.11.2012Технические характеристики и принцип работы стабилизированного источника питания с непрерывным регулированием. Назначение функциональных элементов стабилизатора напряжения с импульсным регулированием. Расчет параметрического стабилизатора напряжения.
реферат [630,8 K], добавлен 03.05.2014Выбор и обоснование структурной и принципиальной схемы стабилизатора постоянного напряжения. Защита полупроводниковых стабилизаторов напряжения на основе операционного усилителя от перегрузок по току и короткому замыканию. Расчет регулирующего элемента.
курсовая работа [632,2 K], добавлен 09.07.2014