Фазоинверсный каскад с эмиттерной связью

Дополнительный материал к лекции 8 для самостоятельной работы

В схеме с эмиттерной связью (рисунок 1.52) ведущее плечо построено на транзисторе VT₁ с общим эмиттером, а ведомое — на транзисторе VT₂ с общей базой.

Транзистор VT₁ усиливает напряжение входного сигнала и перево­рачивает по фазе. Сигнал U'_вых с коллектора транзистора VT₁ поступа­ет через разделительный конденсатор С'_с на вход верхнего плеча двухтактного оконечного каскада.

Эмиттеры транзисторов соединены, и в их общую эмиттерную цепь включено сопротивление эмиттерной связи R_э.общ.. С него снимается входной сигнал на ведомый транзистор VТ₂. База этого транзистора соединяется по сигналу с общим проводом через резистор R"_б2, зашунтированный конденсатором большой емкости С_б. Элементы в цепи базы создают также необходимое начальное смещение база — эмиттер.

Сигнал, снимаемый с R_эобщ на эмиттер транзистора VТ₂, повторяет по фазе входной сигнал U_BX, а схема с общей базой не переворачивает фазу сигнала. Таким образом выходное напряжение U"_вых оказывает­ся в противофазе с U'_вых.

Равенства выходных сигналов плеч добиваются выбором соответст­вующей величины сопротивления эмиттерной связи R_{э общ}.

В режиме покоя R_{э общ}. создает эмиттерную стабилизацию коллек­торных токов обоих транзисторов при их старении, замене и изменении температуры.

При усилении сигнала резистор R_эсбщ создает отрицательную об­ратную связь по току в ведущем плече на транзисторе VТ₁. Напря­жение обратной связи пропорционально разности переменных токов эмиттеров двух транзисторов.

Входной сигнал транзистора VТ₂ также создается разностью этих токов; его действующее значение равно:

U'_вх = (I'_э - I"_э) R_{э. общ.}, (1.55)

Рисунок 1.52 - Фазоинверсная схема с эмиттерной связью транзисторов ОЭ

и ОБ

причем должно соблюдаться условие I'_э> I"_э.

В этом случае I'_к > I_К" и, следовательно, при R_к' = R_K" прин­ципиально должна

существовать некоторая асимметрия выходных напряжений плеч:

U'_вых> U"_вых.

Коэффициент асимметрии обратно пропорционален сопротивлению'.чмиттерной связи: чем больше R_эобщ, тем при меньшей разности токов эмиттеров на нем создается требуемый входной сигнал для транзис­тора VТ₂.

Допустимый коэффициент асимметрии составляет 2—5%. Умень­шение асимметрии за счет увеличения R_э.общ ограничивается возрастанием потерьэнергии от источника питания, так как через R_эобщ протекает суммарный ток покоя двух транзисторов. Сопротивление эмиттерной связи создает за счет обратной связи по току также автоматическую стабилизацию рассчитанной первона­чально степени асимметрии выходных напряжений при изменении

па­раметров плеча на транзисторе VТ₂.

Предположим, что при старении или замене транзистора VТ₂ умень­шился ток I_к", а значит, и напряжение U"_BbIX по сравнению с U'_вых, так что асимметрия увеличилась. Это вызовет увеличение разностного тока I_э' — I_э" и входного напряжения транзистора VТ₂. В результате увеличится U"_вых и асимметрия уменьшится. Фазоинверсные схемы, в которых за счет обратной связи автоматически поддерживается ба­лансировка плеч, называют автобалансными.

Точность балансировки повышается с увеличением R_эобщ..

К преимуществам схемы с эмиттерной связью следует отнести малые
нелинейные искажения и фон переменного тока, стабилизацию задан­ной степени симметрии выходных напряжений, возможность получе­ния такого же максимального неискаженного сигнала, как в резисторном каскаде.

В то же время, несмотря на применение двух транзисторов, коэф­фициент усиления напряжения на одно плечо схемы получается не­большим — примерно вдвое меньше, чем в резисторном каскаде и фазоинверсной схеме на двух транзисторах ОЭ. Это объясняется тем, что фактически входное напряжение схемы равно сумме входных на­пряжений VТ₁ и VТ₂, так что U'_BX ≈ U"_вх ≈ 1/2 U_BX. Кроме

того, вход­ное сопротивление схемы ОБ мало, что уменьшает коэффициент усиле­ния ведущего плеча на транзисторе VТ₁.

Дата добавления: 2014-01-07