7.8 Каскади на складених транзисторах

Складений транзистор використовується у каскадах, де необхід­но забезпечити великий коефіцієнт підсилення струму. Найбільш по­ширений складений транзистор за схемою Дарлінгтона (рис. 7.25, а). У цій схемі

,

де

,

,

.

Рисунок 7.25 – Електричні схеми складених транзисторів: Дарлінгтона (а), зі струмовідним ,колом (б), на комплементарній парі БТ (в)

Враховуючи, що , дістаємо

та відповідно

.

Слід зазначити, що транзистори таза таких умов працю­ють у суттєво різних режимах: якщо другий транзистор працює за нор­мального струму колектора, то в першому буде струмуразів менший за нормальний, що знижує коефіцієнт підсилен­ня всього каскаду. Для узгодження режимів за постійним струмом по­трібно використовувати або різні транзистори або однотипні транзис­тори за різних зміщень на емітерних переходах.

Другий спосіб узгодження режимів застосовується у схемі, зоб­раженій на рис. 7.25, б. Для зменшення постійної складової струму бази транзистора ввімкнено струмовідне,коло. Транзисторвиключає шунтування змінних струмів вхідного сигналу черезі одночасно виконує функції діоду термостабілізації.

В ІМС використовуються також складені транзистори на комплемен­тарній парі (рис. 7.25, в). Таке ввімкнення дозволяє збільшити кое­фіцієнт підсилення каскадів, у яких застосовуються торцеві транзистори p–n–p структури з малим значенням .

Складений транзистор дає зростання ефекту підсилення струму тільки в схемах СЕ та СК; в решті схем

.

У схемі СБ підсилення мало відрізняється від підсилення окре­мого транзистора. Складений транзистор не покращує частотні власти­вості, але застосовується для підвищення вхідного опору каскадів.

7.9 Запитання та завдання для самоконтролю

1. Як зміниться коефіцієнт підсилання каскаду на середніх час­тотах, якщо замість одного резистора навантаження ввімкнути два од­накових у паралель? а) ; б).

2. Визначити та ємність розділового конденсатора каскаду на польовому транзисторі КП103В, якщо; , ,.

3. Визначити спад плоскої вершини у кінці імпульсу тривалістю 0,01 с, якщо коло, що створює спотворення, складається з ,.

Література [1, 22-28]

8 Корекція частотних та перехідних характеристик

8.1 Необхідність корекції та її принципи

На практиці виникає необхідність забезпечити широку смугу пропускання пристрою (1, 10, 100 МГц). Прості схеми підсилювачів не можуть забезпечити рівномірне підсилення сигналу у широкому частотному діапазоні.

Зменшення підсилення зі зростанням частоти у каскадах на польових транзисторах викликається шунтуванням навантаження міжелектродними ємностями самого прибору, а також паразитними ємностями монтажу. У каскаді на біполярному транзисторі до цього приєднується зменшення крутості наскрізної характеристики.

У зв'язку з цим приймають ряд заходів, які дозволяють розширити смугу пропускання. У таких випадках застосовують високочастотні транзистори з великою площею підсилення (доступною). Їх велика крутість та мала ємність дозволяє при невеликому опорі навантаження одержати необхідне підсилення в широкому діапазоні частот. Якщо цього недостатньо, частотну залежність зменшують шляхом ускладнення навантаження. В наслідок цього вдається отримати широкосмугові каскади, що придатні як для підсилення гармонічних сигналів у широкому діапазоні частот, так і для підсилення короткочасних імпульсів, що мають значну ширину спектра.

У будь–якому випадку граничну частоту каскаду можна збільшити, якщо навантажити каскад не звичайним резистором, а елементом, опір якого зростає зі зростанням частоти (двополюсна чи чотириполюсна схеми корекції). Ефективним засобом зменшення частотних спотворень є також введення від'ємного зворотного зв'язку.