Структурный принцип собственной компенсации влияния проходных емкостей

2. Структурный принцип собственной компенсации влияния проходных емкостей

Для получения фундаментальных соотношений и качественных выводов в соответствии с методикой [6] рассмотрим основные свойства обобщенной структуры (рис. 2), которая поглощает любые электронные устройства, построенные на полевых и(или) биполярных транзисторах.

Рис. 2. Обобщенная структура электронных усилителей

Эта структура характеризуется следующей векторной системой уравнений

, (6)

,

Смысл векторов , , , , ,  и матриц , , , , их структура поясняется табл. 1.

Таблица 1

Физический смысл КЧС

При определении частных передач, указанных в табл. 1, необходимо учитывать входные и выходные сопротивления соответствующих каскадов. Влияние транзисторов описывается диагональными матрицами

, (7)

размерностью , компоненты которых являются передаточными функциями каскадов с общим эмиттером или общим истоком  и каскадов с общей базой (общим коллектором) или общим затвором (общим стоком) .

Учитывая, что

,, (8)

из системы (6) получим передаточную функцию электронного устройства

, (9)

где , .

Следовательно, коэффициент усиления любого идеализированного электронного устройства K0 определяется из соотношения

. (10)

Указанные в таблице передачи пассивной части системы для неизбирательных усилителей относятся к цепям межкаскадной связи. Эти цепи являются делителями, образованными выходным сопротивлением i-го каскада и входным сопротивлением (i+1)-го каскада. Используя метод пополнения при определении обратной матрицы, получим

, (11)

где Ki – коэффициент передачи устройства на выходе i-го каскада; Hi – коэффициент передачи устройства при подаче сигнала на эмиттер (исток) i-го транзистора.

Эти локальные передачи определяются соотношениями

, (12)

, (13)

. (14)

Здесь векторы i ,  имеют одну единицу на i-й позиции.

Из соотношений (10), (11), (12) следует векторный сигнальный граф (рис. 3), отображающий топологию влияния постоянной времени i-го транзистора (вектор wi отсутствует).

Рис. 3. Векторный сигнальный граф электронной системы при влиянии емкостей i-го транзистора

Согласно методике [6] введем вектор

, (15)

действие которого направлено на изменение не только Нi, но и . После несложных преобразований [6] получим

, (16)

причем

, (17)

. (18)

Подстановка (17), (18), (13), (14), (15) в (16) показывает, что применение дополнительной обратной связи, связывающей вход  i-го транзистора с дополнительным входом схемы (компонента вектора Wi), приводит к следующему результату:

.  (19)

Следовательно, постоянная времени (5) или (4), зависящая от технологии изготовления транзисторов и режима их работы, уменьшается на величину . Именно это и создает возможность выбора экономичного режима работы или применения более мягких технологических норм.

Таким образом, указанная на сигнальном графе дополнительная компенсирующая обратная связь является достаточной для уменьшения влияния емкостей как биполярных, так и полевых транзисторов. Из этого же графа (рис. 3) видно, что вектор  является единственным истоком обобщенной структуры, и поэтому такая обратная связь является един-ственной.

Похожие работы

Базисные структуры электронных схем

Скачать

36195

4

29

... точности S должен решаться с учетом реализуемого шага и закона перестройки.   5. Влияние неидеальности электронных ключей на свойства базисных структур   При построении ЦУП в качестве коммутаторов чаще всего используются МДП ключи (рис. 19, 20). Рис. 19. Принципиальная (а) и эквивалентная (б) схемы i-й ветви ЦУП Рис. 20. Принципиальная (а) и эквивалентная (б) схемы i-й ветви ЦУП ...