57) Передаточная характеристика дифференциального каскада. Смещение нуля.

Uвых1 – инвертируемого усилителя

Uвых2 – неинвертируемого усилителя.

Кривые передаточной характеристики не проходят через 0, это объясняет неидентичность компонентов схемы дифференциального каскада. Ввиду этого в схеме им. расбаланс, характеристикой Uсм0

Uсм нуля будем называть напряжение, которое необходимо подать на вход дифференциального каскада для создания режима баланса (для создания 0 на выходе)

Uсм0 и приращение выхода

58) Режим баланса. Параметры ирт.

Соединение в схеме проводом оба входа

Uвх=Uвх1=Uвх2=0

Ток эмиттера делится поровну между двумя транзисторами

Знание токов в эмиттере определяется входящими токами смещения

Iвх см или базовый ток показывает Iбп

равенство эмиттерных токов будет соответствовать равенству коллекторных токов.

, где Rк1=Rк2=Rк

это состояние баланса.

59) Коэффициент усиления дифференциального каскада по напряжению.

Определим Iвх при одинаковых параметрах транзисторов

Iвх создается приращением коллекторных токов ;

При подстановке в последнее равенство выражения для входящего тока получаем

при Rr=0,

Ku по дифференциальному выходу при (хх)

при

Вывод: если сравнивать каскад с ОЭ и диф. Каскад, то

|Ku| по вых1 и вых2 равен половине коэффициента усиления

коэффициенту усиления каскада с ОЭ

60. Особенности диф. Каскадов в интегральных оу (116-118)

В схеме ИОУ используют вместо в Rк динамическую нагрузку. Динамическая нагрузка в диф. Каскаде позволяет обеспечить большее значение К усилителя по сравнению с резистив. дел-лями.

Дин. нагр. орг-на на тр-рах Т₃ и Т₄ (p-n-p типа) пар-ры этих тр-ров строго идентичны

тр-р Т₃ исп-ся как диод.

I_к1, кот. протекает через тр-р Т3 созд. пад. и м/у базой и эмит. 3-го тр-ра.

Uбэ₃ = Uвх д/4-го тр-ра, кот вкл. По сх. С ОБ и Uбэ₃ т. К. тр-р Т₃ и Т₄ один. пар., то Iк4 д.б. близок к I_к1.

Такая сх. Носит назв. Токового зеркала.

В этом заключается гл. особенность сх.

В частности: когда E_r = 0 схема находится в режиме покоя, токи кол. I_к1=I_к2=I_к4=I_э/2

I_к4 протек. Через тр. Т₂, I_н=0, U_вых=0

Допустим, что ист. вх. сигн. им. полож. пол-ть, тогда Iвх увелич-ет I_б1 и уменьш-ет I_б2.

Изм. I_б вызывает изм. I_к

I_к1 = Iэ/2 + β*I_вх;

I_к1 = Iэ/2 - β*I_вх;

т. к. I_к4 = I_к1, то I_к4 = Iэ/2 + β*I_вх;

тогда на всех схемах появится I_н

I_н = I_к4 – Iк2 = 2*β*I_вх

U_вых = 2*β*I_вх*R_н

Если R_г→0, то K_u = U_вых/e_г = β*R_н/(η_б + (1+ β)* R_э)

Эта схема обладает большим K_u при достаточно большом R_н.

Это не трудно реал-ть в многокаскадных схемах, где роль R_н б. вып-ть вх. сопр. Последующего каскада, поэтому K усилителя в диф. каск. ИОУ с дин. нагр. достиг. неск. сотен по абс. величине.

61. Усиление синфазн. Сигнала диф. Каскада (114-116)

Если поляр-ть вх. сигналов подав. на оба вх. один или совпад. по фазе то такие сигн.наз. синфазными.

Диф. каскад позвол. решать задачу сравн. высок. точностью 2х вх. сигналов, или реш. задачу ↑ разности этих сигналов.

При подаче на вх. один. полярности необходимо учит. появл. на Uвых1 и Uвых2 выход. синфаз. ош.. Эта ош. обусл. на обоих вх. одинак. пост. U = наим. U

U_вх1 и U_вх2.

Если U_вх1 > U_вх2, то U_вх2 м. р/м как синфаз, напр. E_синф., кот. прилож. одновр. к обоим вх. усилит.

U_вх1 - U_вх2 = e_г, м/рассм. как диф. вх. U

e_г = 0, ист. тока идеал.

Uб при налич. синф. сигнал не меняет.

U_бал=U_к1=U_к2

В случ. с реал. ист. тока налич. E_синф привод. к ↑ u м/у k и э 3го транз. ист. тока, это вызыв. некот. ↑ I_э,, тогда токи коли-в тоже ↑, а U_к1 и U_к2 немного ↓

U_б также ↓ на вел-не ΔU_бал.

Если E_синф б. им противоп. зн. (напр. – поляр.), то получ. положит +ΔU_б

Появл. на вых. ± ΔU_бал, м. расценив. как вел. синф. ош. при усилен. полез. сигнала.

Если пар-ры один, то теорет. оа диф. вых. синфаз. ош. отсут.

(в реал. Сл. Она мин.)

Kсинф = ΔUбал / Eсинф << 1

Кач-во диф. каскада хар-ся паралл-ом коэф-т ослаблен синфазн. Сигнала.

К_осс = 20*lg(К_синф / К_{u диф}) [дБ]

В совр. ИС К_осс нах. в диап. -60…-100 дБ

В сх. реал. Диф. каскада ист. Тока предст Т₃; Т₄ – диод; набор рез-ров, кот. обеспеч. ИРТ.

Сх. постр. т.о., что при повыш. / уменьш. температуры, кот вызыв. ↑ тепловых токов, ток ист. тока корректируется (Т₄, вкл. по сх. диода).

Смещение на базу ист-ка тока созд. 2мя ЭДС (ЭДС пад. напряжения на R₂, кот образ. от тока ист-ка e_к2).