|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы в случае несимметричного выхода л Epi Ерст I Acmd ocm cms - ~ -t- 2 ~ Etcm Сравнение выражений коэффициентов усиления для синфазного и дифференциального сигналов выявляет важнейшее свойство дифференциального каскада. Это свойство количественно характеризуется величиной коэффициента подавления синфазного сигнала CMRR, который равен отношению усиления дифференциальной составляющей к синфазной. Для каскада с несимметричным выходом эта величина на низких частотах равна CMRR,= --. (1.43) В общем величина сопротивления резистора Rcm много больше, чем сопротивления Re и Rg/. Дифференциальное усиление соответственно во много раз больше, чем синфазное; в результате выходной сигнал является в основном функцией дифференциального входного сигнала, что и характеризует величина CMRR. Напряжения, общие для обоих входов, такие, как наводки или падения напряжений в земляных шинах, будут, следовательно, подавляться. Значительное улучшение синфазного подавления достигается в схеме с симметричным выходом, что очевидно из следующего выражения, справедливого на низких частотах CMRR, Aocmd AR APR AR AR AR, "" P РЧ ~ P, - Rc ~ Ro (1.44) К усиливаемому входному сигналу добавляются напряжения погрешностей обоих видов - синфазных и дифференциальных. Усиление синфазной составляющей сигнала для каждого из этих случаев опреде.(1яется с учетом тех напряжений погрешностей, которые включаются в выходной сигнал. Для симметричного выхода справедливо выражение е-= + )=МсАС,. (1.41)  Л" Фиг. 1.27. Основная схема дифференциального каскада на полевых транзисторах при синфазном сигнале на входе. Сравнение случаев несимметричного и симметричного выходов на низких частотах приводит.к соотношению iRr. Данное выражение показывает, что величина коэффициента подавления при симметричном выходе значительно лучше, чем при несимметричном. Разбалансы в основной схеме дифференциального каскада на полевых транзисторах (фиг. 1.27) подобным же образом делают дифференциальное выходное напряжение чувствительным к входным сигналам. Дифференциальные выходные напряжения погрешностей вызываются рассогласованием резисторов в цепях истоков и стоков, разбросом величин крутизны характеристики, неравенством сопротивлений источников сигнала, рассогласованиями токов утечек и емкостей затвор - исток. Влияние разбалансов в каскаде на полевых транзисторах чрезвычайно сходно с рассмотренным выше случаем для биполярных транзисторов и поэтому будет исследовано на основе уже про-веденного анализа; при этом можно опираться на аналогию эквивалентных схем фиг. 1.20 и 1.23. Рассогласование, истоковых из-за AR[). Чувствительность каскада на полевых транзисторах к синфазному напряжению порождается разбалансом величин выходных сопротивлений и его зависимостью от напряжения. Эти довольно низкие, порядка 300 кОм, сопротивления сильно нагружают выход каскада, влияя на коэффициент усиления. Поэтому баланс усилений гораздо сильнее зависит от рассогласования выходных сопротивлений по сравнению со случаем биполярных транзисторов. К тому же выходное сопротивление полевых транзисторов сильно здвисит от напряжения сток - затвор Vgs, существенно уменьшаясь при низких напряжениях. При снижении величины Vgs под действием напряжения синфазного сигнала усиление падает из-за шунтирования выхода. Возникающее при этом напряжение погрешности описывается выражением 01 - Ео2 ARq Elcm ~ - Лост из-за AR„. Рассогласование величин емкостей затвор -сток ACgd приводит к тому, что проходящие через них на выход токи оказываются неодинаковыми аналогично случаю разбаланса емкостей коллектор - база. Имеем i = iRAC,a из-за АС,,. Зависимо&ть токов утечки затвора от напряжения обусловливает синфазные погрешности из-за различий сопротивлений резисторов и величин крутизны характеристики приводит к неодинаковому распределению синфазного тока между обеими половинами каскада, какэто имело место при разбалансе параметров переходов эмиттер -база и величин сопротивлений эмиттерных резисторов в случае каскада на биполярных транзисторах. Возникающее из-за этого напряжение на выходе определяется соотношением Ео1-Е2 AJ?-bA(l/gf,) • --р.---j ост из-за А/?5 и Agfs, где hRs - рассогласование резисторов в цепи истока, Ag/s - разброс величин крутизны характеристики. Как и прежде, неравенство величин сопротивлений нагрузок или выходных сопротивлений вызывает рассогласование коэффициентов усиления по синфазному сигналу между двумя половинами каскада. Получаем 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 |