Схемотехника аналоговых электронных устройств
Шрифт:
Необходимое напряжение стабилизации определяется выбором типа стабилитрона VD и, помимо этого, соответствующим выбором резисторов R1 и R2. Устройство не нуждается в емкости фильтра на выходе, т.к. здесь используется эффект умножения по отношению к нагрузке емкости конденсатора C, подключенного к базе VT3.
Другие устройства вторичных источников питания описаны в [12, 14].
8. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ АНАЛИЗА АЭУ
8.1. Оценка нелинейных искажений усилительных каскадов
Аналитический расчет НИ представляет собой довольно сложную задача и в полной мере может проводиться с помощью ЭВМ.
Для каскадов
Обычно уровень НИ характеризуется коэффициентом гармоник Kг. Суммарный коэффициент гармоник равен
где Kг2 и Kг3 соответственно коэффициенты гармоник по второй и третьей гармоническим составляющим (составляющими более высокого порядка можно пренебречь ввиду их относительной малости).
Коэффициенты гармоник Kг2 и Kг3, независимо от способа включения БТ, определяются из следующих соотношений:
где B — фактор связи (петлевое усиление).
Данные выражения учитывают только нелинейность эмиттерного перехода и получены на основе разложения в ряд Тейлора функции тока эмиттера Iэ=Iэ0exp(Uвх/φT).
Фактор связи зависит от способа включения транзистора и вида обратной связи. Для каскада с ОЭ и ПООСТ имеем:
где Rг — сопротивление источника сигнала (или Rвых предыдущего каскада); Rос — сопротивление ПООСТ (см. подраздел 3.2, в случае отсутствия ПООСТ Rос=0).
Для каскада с ОЭ и ∥ООСН
где Rэкв=Rк∥Rн, Rос — сопротивление ∥ООСН (см. подраздел 3.4).
Для каскада с ОК
где Rэкв=Rэ∥Rн (см.
Для каскада с ОБ
Коэффициенты гармоник Kг2 и Kг3, независимо от способа включения ПТ, определяются из следующих соотношений:
где A — коэффициент, равный второму члену разложения выражения для нелинейной крутизны в ряд Тейлора, равный [15]
A=Iси/U²отс,
где Iси и Uотс см. рисунок 2.33.
Фактор связи B зависит от способа включения транзистора и вида ООС. Для каскада с ОИ и ПООСТ имеем:
B = S0(Rос + rи),
где Rос — сопротивление ПООСТ (см. подраздел 3.2, в случае отсутствия ПООСТ Rос=0).
Для каскада с ОИ и ∥ООСН имеем:
B = S0RгRэкв/Rос,
где Rэкв=Rс∥Rн, Rос — сопротивление ∥ООСН (см. подраздел 3.4).
Для каскада с ОС
B = S0(Rэкв + rи),
где Rэкв=Rс∥Rн (см. подраздел 2.11).
Для каскада с ОЗ
B = S0((Rг∥Rи) + rи).
В приведенных выше выражениях rи — сопротивление тела полупроводника в цепи истока, rи≈1/Sси, где Sси — см. подраздел 2.10, для маломощных ПТ rи=(10…200) Ом; Rи — см. рисунок 2.38.
Приведенные соотношения для оценки Kг дают хороший результат в случае малых нелинейностей, в режиме больших нелинейностей следует воспользоваться известными машинными методами [4], или обратиться к графическим методам оценки НИ [6].