Двухтактные выходные каскады.

Токовые зеркала.

Каскадный источник тока.

Транзисторный источник тока

Rн

Мы выбираем сопротивление делителя в 10 раз меньше, чем входное сопротивление усилителя. Независимо от R_н, ток на R_н будет равен 1мА.

 

Используются для :

1. задания неизменных режимов работы транзисторных каскадов, особенно в ОУ

 

2. в качестве эмиттерной нагрузки дифференциальных каскадов с целью их симметрирования

 

3. в качестве коллекторной нагрузки каскада с общим эмиттером с целью увеличения коэффициента усиления.

 

Недостаток:

При заданном I_к, U_бэ базы – эмиттер и h₂₁ эмиттер несколько изменяются при изменении U_кэ. Кроме того, они зависят от температуры F(t). При увеличении напряжения на коллекторе на 1В ток коллектора изменяется так, как будто напряжение на базе уменьшилось на 1 миливольт.

 

ΔU_бэ=-0.001ΔU_кэ – эффект Эрли.

VT2

VT1

7,5к

1,65кк

+10В

Rн

1,8В

1 В

100к

Источником тока является VT2, включенный по схеме с ОЭ. VT1, включенный по схеме с РБ, передаёт этот ток в нагрузку (КI=1), изменяя на ней напряжение таким образом, чтобы ток через Rэ оставался неизменным при изменении величины Rн. Изменение величины Uк2=Uб1-0,65 остаётся неизменным при изменении Rн, что позволяет подавить эффект Эрли.

Чтобы подавить эффект Эрли нужно каким-либо способом зафиксировать напряжение на коллекторе транзистора, задающего ток, а необходимое изменение U_н на R_н при изменении величины последней (с целью поддержания неизменного на ней тока) осуществлять с помощью другого транзистора.

Uб→Uэ→Iэ→Iк→Uк

Используются в качестве коллекторной нагрузки, дифференциальных усилителях и дифференциальных входных каскадов, операционных усилителях, что позволяет увеличивать их К_u даже в большей степени, чем при использовании коллекторной нагрузки источника тока.

VT1

VT2

Задавая Iк VT1 ,мы задаем U_бэ, а значит I_к. Если транзисторы одинаковые и находятся при одинаковой температуре (I_эо1=I_эо2), например на одном кристалле вблизи друг друга, то I_к1 будет равен I_к2.

VT1

VT2

VT3

Недостатки: выходной ток несколько изменяется при изменении выходного напряжения, т.е. при изменении R_н, из-за эффекта Эрли ΔU_бэ=-0.001ΔU_кэ.

Можно уменьшить эффект Эрли введением в эмиттерную цепь R, осуществляющее местную связь ООС, либо использование токового зеркала Уилсона.

 

 

Благодаря VT3, U_к VT1 фиксирован и на 2U_бэ меньше U_пит, что позволяет подавить эффект Эрли VT1. VT3 передает выходной ток нагрузке. VT3 включен по схеме с ОБ.

 

Rн

Iпр

I= 2Iпр

Rн1 Rн2

I= Iпр

I= Iпр

Iпр

Отражатели токов могут кратко отражать

I= 1/2Iпр

Iпр

Rн

 

Для усилителей мощности неудобно использовать режимы класса А, т.к. у него низкий КПД, классы В и С характеризуются высоким КПД, но и очень высоким уровнем нелинейных искажений, поэтому используется режим класса АВ.