Лекция 9. 3) RВЫХ каскада с ОК

3) R_ВЫХ каскада с ОК

т.к. e_Г = 0 => ∆I_Б = 0, => ∆I_Э = 0; R_ВЫХ = R_Э.

Задача:

К – замкнут – ОК

К – разомкнут – ОЭ

R_К = 2000 ОМ

R_Э = 400 ОМ

Е_К = 10 В

Е_СМ = 0.4 В

β = 100

~U_ВХM = 1 В

Определить 3 основных параметра для схемы с ОК и ОЭ.

R_ВХ, R_ВЫХ, K_UXX для ОЭ и ОК, нарисовать осциллограммы U_ВХ, U_ВЫХ1, U_ВЫХ2.

1. Каскад с ОЭ (К - разомкнут)

R_ВХ = r_Б + (β + 1) × R_Э = 100 + (100 + 1) × 400 = 40.5 кОМ,

R_ВХ = 40.4 кОМ при r_Б = 0

R_ВЫХ = R_K = 2000 ОМ

Е_CM × K_UXX = 0.4 × 5 = 2 В

U_ВХМ × K_UXX = 1 × 5 = 5 В

2. Каскад с ОК

K_UXX = 1

R_ВХ = r_Б + (β + 1) × (R_Э||R_Н) = 100 + (100 + 1) × 400 = 40.5 кОМ

R_ВЫХ = R_Э = 400 ОМ

Осциллограммы U_ВХ, U_ВЫХ1, U_ВЫХ2.

Дрейф нуля

Дрейф нуля – характерная черта УПТ. Под дрейфом нуля подразумевается изменение U_ВЫХ при постоянном U_ВХ. Причины: нестабильность источника питания, влияние температуры, изменение параметров пункта питания приборов с течением времени (вследствие старения).

1) Нестабильность источника питания.

Пусть E_K увеличится => ↑E_СМ => ↑I_Б => ↑I_К => ↑U_RK => U_ВЫХ уменьшится, т.к. K_U > 1, значит изменение U_ВЫХ будет больше, чем изменение E_K.

2) Изменение температуры.

При повышении температуры, увеличивается β => ↑I_К => ↑U_RK, и понижается U_ВЫХ.

U_{ДР.ВЫХ.MAX} – максимальный U_ВЫХ дрейфа нуля.

Должно быть U_ВХ >> U_{ДР.ВХ.MAX}; в противном случае мы на выходе не отличим дрейф нуля от полезного сигнала. Эффективное средство борьбы с дрейфом нуля – применение усилительных каскадов на базе уравновешенных мостов.

Дифференциальный каскад (ДК)

4 плеча образованы R_K1, R_K2, VT1, VT2. Первая диагональ – питания E_K, -E_K. Вторая диагональ – нагрузки R_K1, R_H. ДК усиливает разность входных сигналов. Имеет хорошие характеристики при условии одинаковости его элементов, т.е. R_K1 = R_K2, VT1 = VT2, что достигается при выполнении на одном кристалле на базе микросхемы.

Режим покоя

Включаем E_K1 и –Е_К2; U_ВХ1 = U_ВХ2 = 0, U_БЭП1 = U_БЭП2 > 0, U_БЭ = - U_ЭП.

U_ЭП = [- Е_К1 + (I_ЭП1 + I_ЭП2) × R_Э] ≤ 0

т.е. U_БЭ = E_СМ = - U_ЭП, следовательно протекают I_БП1 = I_БП2;

U_КЭП1 = U_КЭП2 = E_K1 – I_КП1 × R_K1 – U_ЭП = E_K1 – I_КП2 × R_К2 - U_ЭП

U_ВЫХ = U_КЭП2 – U_КЭП1 = 0

Пусть увеличилась температура, следовательно ↑ β => ↑I_КП1 = I_КП2 => ↑I_ЭП1 = I_ЭП2 => ↑U_ЭП => ↓U_БЭП1, U_БЭП2 => ↓I_БП1, I_БП2 => ↓I_КП1, I_КП2 => ↓ I_ЭП1, I_ЭП2, т.е I_ЭП1 + I_ЭП2 = const, т.к. R_Э велико, поэтому стабилизация хорошая. Если через R_Э протекает постоянный ток, следовательно R_Э можно заменить источником тока с R_ВНУТ = ∞.

Дата добавления: 2015-07-18