Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Архитектура и схемотехника управляемых усилителей и смесителей сигналов

Прокопенко Н Н, Будяков П С,

1.2. Способы смещения нуля характеристики управления

К числу наиболее простых способ смещения нуля характеристики управления УУ рис. 1.1 относится введение искусственной асимметрии площадей эмиттеров входных транзисторов дифференциального
каскада (рис. 1.9, 1.10).

При изменении отношения площадей входных транзисторов ДУ в диапазоне 0,25...4 устраняется неоднозначность характеристики управления (рис. 1.11).

В ряде случаев целесообразно выбирать более высокий уровень асимметрии (0,06...16).

На рис. 1.12 и 1.13 приведены схемы управляемого усилителя с разными площадями эмиттеров входных транзисторов.

Рис. 1.9. Первый способ смещения начальной рабочей точки (uy = 0)
на характеристике управления УУ

Рис. 1.10. Второй способ смещения начальной рабочей точки (uy = 0) на характеристике управления УУ

Соответствующие характеристики управления УУ приведены на рис. 1.14 и 1.15.

Проходная двухквадрантная характеристика управляемого усилителя с асимметрией площадей эмиттера входных транзисторов показана на рис. 1.16.

Кроме этого, введение асимметрии в схему УУ можно реализовать за счет несимметричной местной отрицательной обратной связи (рис. 1.19).

Рис. 1.11.  Характеристики управления при различных соотношениях площадей эмиттеров транзисторов Q2–3/Q1–4 = 0,25...4

Полученные выше результаты могут послужить основой для синтеза достаточно широкого подкласса аналоговых перемножителей напряжений (АПН), отличающихся друг от друга способами введения асимметрии в используемые управляемые усилители (табл. 1.1).

Рис. 1.12. Схема УУ с асимметрией площадей эмиттеров входных
транзисторов в среде Cadence

Рис. 1.13. Статический режим УУ

Рис. 1.14. Зависимость коэффициента усиления (Ky) от напряжения управления Uvar = Uy = 50...70 мВ (Площади эмиттеров транзисторов Q0 и Q3 больше,
чем Q1 и Q2: x = 2 раза, y = 8 раз)

Рис. 1.15. Зависимость коэффициента усиления по напряжению от напряжения управления Uvar = Uy = 50...70 мВ на частоте 10 кГц (Размеры транзисторов
Q1 и Q2 больше, чем Q0 и Q3: x = 2 раза, y = 8 раз)

Рис. 1. 16. Проходная характеристика УУ со смещенным нулем
для недифференциального выхода

Рис. 1.17. Напряжение на выходе out1 при неодинаковых размерах эмиттеров транзисторов (Размеры транзисторов Q1 и Q2 больше
чем Q0 и Q3: x = 2 раза, y = 8 раза)

Рис. 1.18. Напряжение на выходе out1 при неодинаковых размерах транзисторов (Размеры транзисторов Q3 и Q0 больше чем Q1 и Q2: x = 2 раза, y = 8 раза)  

Таблица 1.1

Дополнительные способы смещения нуля характеристики управления в усилителях с непосредственной связью каскадов

Таблица 1.2

Способы смещения нуля характеристики управления в усилителях
с RC-входом по каналу «Y»

а

б

Рис. 1.19. Способы смещения нуля характеристики управления за счет введения местной отрицательной обратной связи