|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы а fc, 6=лАЛА -гот С2 01 Фиг. 1.20. Эквивалентная схема дифференциального каскада на биполярных транзисторах, учитывающая действие дифференциальных и синфазных сигналов. i + wfc ДО тех пор, пока не начинает сказываться действие эффектов шунтирования. Графически эта - зависимость показана на фиг. 1.19. Полнйя эквивалентная схема дифференциального каскада образуется из схем для дифференциального и синфазного сигналов, представленных на фиг. 1.10 и 1.18 соответственно. Результат такого построения приведен на фиг. 1.20, где обе половины каскада разделены. При анализе обычно проще пользоваться отдельными схемами для каждого случая, однако полная модель выявляет взаимодействие синфазного сигнала с разбалансами дифференциальной схемы. Синфазные характеристики дифференциального каскада на полевых транзисторах будут описаны ниже по аналогии с каскадом на полевых транзисторах. Для анализа воспользуемся эквивалентной схемой, показанной на фиг. 1.21. Эта схема соответствует параллельному включению двух полевых транзисторов с объединением одноименных зажимов. Выражения для схемы с общим истоком, использовавшиеся в предыдущих разделах, справедливы и для данного случая. Входной сигнал приложен здесь в основном к синфазному резистору Rcm, задающему токи смещения, и изменения токов в каскаде окажутся малыми. Входное сопротивление увеличивается действием, местной o-VV\M  обратной связи через Rcm, и аналогично выводу из выражения (1.10) получаем при соблюдении условий rgs Rcm и rds > Rd выражение Rlcmiy + gfsRcM)- (1.35) Практически величина входного сопротивления ограничена значением приблизительно 10 Ом из-за поверхностных утечек и качества изоляции корпуса. Поэтому максимальные значения вычисляемые по формуле (1.35), не достигаются. Выходное сопротивление для синфазного сигнала также улучшается. Рассматривая выходную цепь как параллельное соединение транзисторов и полагая rgs ;s> Rc + + Rcm и gisTds > 1, находим Фиг. 1.21. Схема сбалансированного каскада на полевых транзисторах для синфазного сигнала. (1 + ёисм)- (1.36) Усиление синфазного сигнала, в цепи которого включено большое сопротивление Rcm, много меньше дифференциального, проходящего через переходы затвор - исток и истоковые резисторы. При выполнении условий tdsRD, rgs> Rg :}-Rs + 2RcM, 2gfsRcM > 1 имеем • (1.37) a 5« "ост Для синфазного сигнала частотная характеристика дифференциального каскада на полевых транзисторах, подобно случаю каскада на биполярных транзисторах, ограничивается главным образом влиянием емкости затвор - сток. Из-за малого коэффициента усиления увеличение этой емкости Cgd за счет эффекта Миллера незначительно. Однако входное напряжение целиком приложено к емкости Cgd, в то же время только небольшая доля сигнала, приходящегося на промежуток между затвором и истоком, приложена к емкости Cgs. Сравнение шунтирующего действия обеих емкостей делается очевидным, если сопоставить величины тока, протекающего из-за влияния емкости Cgdi Ii = Et,J(i>Cgd И емкости С, ia-- /(оС При условии Cgs » 2Cgd I2 /1. Входная емкость, таким образом, определяется в основном величиной Cgd и при малом усилении приближенно равна параллельному соединению двух емкостей исток - затвор, т. е. С;,„«. 2С = 6пФ. (1.38) Заметим, что входная емкость Для синфазного сигнала много меньше, чем найденная ранее для дифференциального. Сравнивая их, получаем соотношение С -С В результате шунтирующее действие входной емкости на высокое входное сопротивление полевых транзисторов существенно снижается при работе операционного усилителя в неинвертирую-щем режиме. Емкость сток - затвор определяет частотную характеристику каскада для синфазных сигналов прямым прохождением сигнала с входа на выход, а также шунтированием сопротивлений источника сигнала и нагрузки. Как и в случае биполярных транзисторов, действие этой емкости может быть представлено на эквивалентной схеме в виде генератора тока на выходе и шунтирующих емкостей во входных и выходных цепях. При напряжении Eicm сигнала, создающего это прохождение, величина тока эквивалентного генератора будет равна 2/co££cmCgd Эквивалентная схема для синфазного сигнала (фиг. 1.22) учитывает этот ток, уже рассматривавшуюся эквивалентную емкость.  "Icm Фнг. 1.22. Эквивалентная схема дифференциального каскада на полевых транзисторах для синфазного сигнала. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [ 10 ] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 |