Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

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.

21848.png 

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

21863.png 

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).

21873.png 

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).

pic_1_12.tif 

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

pic_1_13.tif 

Рис. 1.13. Статический режим УУ

pic_1_14.tif 

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)

pic_1_15.tif 

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)

pic_1_16.tif 

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

pic_1_17.tif 

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)

pic_1_18.tif 

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

№ п/п

Схема управляемого усилителя

Примечание

1

2

3

1

22070.pngП3778

Управляемый усилитель c положительным смещением характеристики управления
Ку = f(uy + 22047.png)

1

2

3

2

22097.pngП3779

Управляемый усилитель c отрицательным смещением характеристики управления

Ку = f(uy + 22059.png)

3

22104.pngП3776

Управляемый усилитель c положительным смещением характеристики управления Ку = f(uy +  22074.png)

4

22112.pngП3777

Управляемый усилитель c отрицательным смещением характеристики управления

Ку = f(uy – 22084.png)

1

2

3

5

22120.pngП3781

Управляемый усилитель c положительным смещением рабочей точки Qв на характеристике управления
Ку = f(uy +  22080.png)

Таблица 1.2

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

№ п/п

Схема управляемого усилителя

Примечание

1

22194.pngП3780

Управляемый усилитель c отрицательным смещением рабочей точки Qн на характеристике управления Ку = f(uy – 22183.png)

 

22008.png 

а

22018.png 

б

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


Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074