|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы личение диапазона синфазных сигналов достигается при помощи схемы с транзисторным источником тока вместо резистора Rcm, как будет показано ниже. Согласование характеристик \ элементов обеих половин каскада позволяет улучшить подавление t синфазного сигнала и уменьшить температурный дрейф. В предыдущем разделе были проанализиро- < ваны синфазные погрешности, связанные с разбалансами резисторов и транзисторов. Согласование на- пряжений эмиттер - база бипо- " лярных транзисторов или использование полевых транзисторов сочень близкими параметрами по постоянному току снижает напряжение смещения и его температурный дрейф. Этот вопрос обсуждается в следующей главе. Там же анализируется уменьшение входных токов и их дрейфа при выборе биполярных транзисторов с одинаковыми величинами коэффициентов усиления или полевых транзисторов с равными токами затворов. Требования по шумовым параметрам, рассматриваемые в той же главе, также заставляют тщательно подходить к выбору транзисторов. Чувствительность к синфазным входным напряжениям, согласно разд. 1.4, понижается при увеличении сопротивления резистора Rcm. Величина коэффициента их подавления CMRR также пропорциональна этому сопротивлению. Существенное улучшение этого коэффициента подавления достигается при замене резистора Rcm транзисторным источником тока, как показано на фиг. 1.29. Режим транзистора задается здесь делителем напряжения. При этом на резисторе Re установится фиксированное падение напряжения и выходной ток источника будет неизменным в соответствии с соотношением  Фиг. 1.29. Дифференциальный каскад с транзисторным источником тока смещения. 1см - Динамическое выходное сопротивление биполярного транзистора имеет величину порядка 10 МОм и увеличивает коэффициент CMRR на два порядка в случае дифференциального 54 ... - Глава 1 каскада с типовыми параметрами. Максимальная величина выходного сопротивления источника тока получается при малых сопротивлениях Rb в цепи базы транзистора. Это вытекает из выражения для выходного сопротивления каскада с общим эмиттером из разд. 1.1 при выполнении условий р 1 и Re < Гс. Очевидно, Re-V RcMRo гс ,1 =10 МОм. На высоких частотах выходное сопротивление источника шунтирует<;д его емкостью перехода коллектор - база, как показано в разд. 1.2 для выходного сопротивления дифференциального каскада. Из предшествующего анализа известно, что эквивалентная емкость транзисторного источника тока будет вдвое больше, чем в дифференциальном каскаде, состоящем из двух последовательно включенных транзисторов. Из выражения (1.21) получаем Г ~ г Re-V- Частота полюса выходного сопротивления равна ] , =-!-= 5кГц. Добавление резистора Rcm последовательно с выходом источника тока позволяет избежать сильного снижения сопротивления для синфазного сигнала на высоких частотах. Выходное сопротивление источника тока будет теперь равно Типовые величины коэффициента CMRR для каскадов на биполярных транзисторах составляют 50 000 в случае симметричного и 2000 в случае несимметричного выходов. Аналогичные значения для каскадов на полевых транзисторах имеют порядок 1000 и 500 соответственно. Входное сопротивление для синфазного сигнала также улучшается вследствие высокого выходного сопротивления источника тока. В данном случае входное сопротивление ограничено только обратной связью через сопротивления коллекторных переходов входных транзисторов. Из выражения (1.27) имеем Ricm при условии Rcm > -j-- В микрорежиме можно достичь 10 Ом. Короче говоря, в состав дифференциального каскада операционного усилителя, как правило, входит источник тока. Дальнейшее улучшение коэффициента подавления синфазной помехи CMRR возможно в схеме с синфазной обратной связью. Будучи отношением дифференциального коэффициента усиления к синфазному, коэффициент CMRR увеличивается при введении обратной связи, снижающей усиление синфазного сигнала. Каждое из выражений для этого коэффициента усиления разбалансированных каскадов, найденных в предыдущем разделе, пропорционально усилению синфазного сигнала сбалансированного каскада. Запишем iCM На фиг. 1.30 приведена схема дифференциального каскада на биполярных транзисторах с синфазной обратной связью через исгочник тока смещения. Напряжение на эмиттерах второго  Фиг. 1.30. Дифференциальный каскад с синфазной обратной связью через источник тока. 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 |