Түрдүү күчөткүчтөр-ТИНА жана TINACloud ресурстар

түрдүү күчөткүчтөр

Көпчүлүк ыкчам күчөткүчтөр бир чип боюнча толук системасын түзүү транзисторлорго, каршылыгына жана Capacitors бир катар камтыйт. Бүгүнкү күндө колдо бар күчөткүчтөр ишенимдүү, өлчөмү аз жана абдан аз күч келүүдө.

көпчүлүк тарабында-AMPS ишке киргизүү этап D болуп саналатifferential Amplifier Figure 1 анын жөнөкөй түрүндө көрсөтүлгөн.

Түрдүү күчөткүчтөр, практикалык иш күчөткүч, райондук анткорлук, райондук окшош, райондук дизайн,

Figure 1 - өзгөрүү күчөткүч

түрдүү күчөткүч эки эмитент-айкалышта жалпы эмитент-турат dc күчөткүчтөр. Бул эки ресурстарды бар, v₁ жана v₂, Үч натыйжалары, v_o1, v_o2 жана v_чыккан. үчүнчү чыгаруу, v_чыкканОртосундагы айырма, v_o1 жана v_o2.

1.1 DC Transfer мүнөздөмөлөрү

түрдүү күчөткүч чоң сигнал ресурстар менен сызыктуу эте бербейт. талдоо женилдетиш үчүн биз RE ар транзистордон базалык каршылык аз жана ар бир транзистордон өндүрүүнүн каршылык чоң болуп жатат деп, чоң деп ойлойм. Биз, тескерисинче, каршылыктын-жылдан бери түрдүү акыга кайра бул жерде көп колдонулган жана учурдагы булагы барабар каршылык болушу мүмкүн эмес ЖСЭ колдонуу кетсек. РЭК ири балл эмитенти каршылыктын чыңалуу дээрлик дайыма түшүрүп турат.
Биз азыр чыгаруу кубатуулуктагы бул район чечет. Биз Figure 1 чынжыры үчүн базалык бүтүмүн айлантып айланасында KVL аркалашат жазуу менен баштайт.

(1)

(2)

Биз жыйноочу агымдары боюнча сөздөрдү таап алуу керек, бирок i_C1 жана i_C2. база-эмитенти тирешүүлөрдүн жардамы менен берилет,

Тендештир-жылы (2) I_o1 жана I_o2 үчүн арткы каныктыруу агымдар Q₁ жана Q₂ тиешелүүлүгүнө жараша. транзисторлар бирдей болушу болжолдонууда. Айкалыштыруу Equations (1) жана (2) түшүмүн

(3)

Учурдагы катышы боюнча иш козгоо (3) чечүү, биз таба

(4)

Биз ойлойбуз i_C1 болжол менен бирдей i_E1 жана i_C2 болжол менен бирдей i_E2. ошондуктан

(5)

Айкалыштыруу Equations (4) жана (5), бизде бар

(6)

белгилей кетчү нерсе,

(7)

Маанилүү байкоо көрүп тендештир (6) боюнча жүргүзүлүшү мүмкүн. эгер v₁- v₂ бир нече жүздөгөн millivolts жогору болуп, транзистордон жылы жыйноочу учурдагы 2 чакан болуп жана жүрмө олуттуу кесип жатат. жүрмө 1 жылы жыйноочу учурдагы үчүн болжол менен бирдей i_EEЖана бул жүрмө жык. жыйноочу агымдар, ошондуктан Output Voltage v_чыкканЭки киргизүү тирешүүлөрдүн ортосундагы айырмачылык көз каранды болуп калат.

Сызыктуу ампер гана аз болжол 100 MV караганда киргизүү чыңалуу айырмачылыктардын пайда болот. киргизүү, түзүмтүү сызыктуу спектрин көбөйтүү максатында, чакан эмитенти каршылыгы кошо болот.

1.2 Common-Mode жана өзгөрүү-Mode кирешелерге

түрдүү күчөткүч эки гана киргизүү тирешүүлөрдүн ортосундагы айырмачылык жооп берүү үчүн арналган, v₁ жана v₂. Бирок, иш жүзүндө иштеп-өнүгүү өндүрүү бул ресурстардын суммасына бир даражада көз каранды болот. Мисалы, эки салымдар бирдей болсо, Output Voltage идеалында нөлгө барабар болушу керек, ал эми иш жүзүндө айлык акыга, андай эмес. Биз райондук катары айырманы жооп берсе, ишти белгилөө түрдүү режими. эки салымдар бирдей кабыл алынса, биз райондук бар деп анын жалпы режими. Идеалында, биз райондук гана түрдүү режиминде бир тыянактарды чыгарууга жардам бермек.

Ар бир эки киргизүү тирешүүлөрдүн, v₁ жана v₂Бир жалпы жана бир түрдүү бөлүгүнө чечилиши мүмкүн. Биз төмөнкүдөй эки жаңы киргизүү тирешүүлөрдүн аныктайт:

(8)

чыңалуу, v_di, Түрдүү-режим киргизүү чыңалуу болуп саналат жана ал жөн гана эки киргизүү тирешүүлөрдүн ортосундагы айырма болуп эсептелет. чыңалуу, v_ciЖалпы-режим киргизүү чыңалуу болуп саналат, ал эми эки киргизүү тирешүүлөрдүн орточо болуп саналат. Баштапкы киргизүү тирешүүлөрдүн төмөнкүдөй Бул жаңы санда боюнча берилиши мүмкүн:

(9)

Биз эки киргизүү барабар тирешүүлөрдүн коюлса, бизде бар

(10)

эки салымдар бирдей болгондуктан, эмитент-базалык бүтүмүн тирешүүлөрдүн барабар (транзисторлар бирдей болсо). Ошентип, жыйноочу агымдар да бирдей болушу керек.

Түрдүү күчөткүчтөр, райондук анткорлук, райондук окшош, райондук дизайн, иш жүзүндө иштеп-ажыр

Figure 2 (а) өзгөрүү-режими күчөткүч барабар райондук

Figure 2 (а) көрсөтүлгөн Биз азыр түрдүү-режим киргизүү тирешүүнүн барабар район көрүү. Эскертүү учурдагы деп Q₁ райондук өсүп, учурдагы Q₂ Райондук ошол эле чен бойлору азайат. Бул киргизүү бери чындык Q₂ Ошол барабар Q₁ бирок 180^o этабы чыккан. Ошентип, чыңалуу аркылуу өзгөртүү R_EE деген нөл. бери ac белги чыңалуу боюнча R_EE нөлгө барабар, ал эмес бир аз кыдырып менен алмаштырылышы мүмкүн ac барабар айлануу. Белгилей кетчү нерсе, бойлору бирдей ар бир жүрмө базасында тирешүүлөрдүн жайгаштыруу, бирок 180^o этабы менен эки жолу бойлору эки жүрмө негиздери ортосундагы Voltage жайгаштыруу барабар. тирешүүлөрдүн боюнча v_o1 жана v_o2 бирдей бойлору, бирок карама-каршы баскычында жана түрдүү-режими пайда болот

(11)

Бул айырма-режими пайда болгон учурда аныкталат бир типтеги чыгаруу бери бир коллектордук-жер ортосунда кабыл алынат. Эгерде чыгаруунун ортосунда кабыл алынат v_o1 жана v_o2, Түрдүү-режими пайда болгон деп аталат эки типтеги чыгаруу жана берилген

(12)

Ушу сыяктуу талдоо Figure 2 (б) жалпы-режими барабар районго карата да колдонууга болот.

Figure 2 (б) Жалпы-режими күчөткүч барабар райондук

Эгер каршылыктын бөлүп, анда R_EE эки түп туруктуулукка ээ, ар бир эки удаалаш каршылыгына салып, биз районго жарымын гана ой жүгүртүү менен көлөмүн таба аласыз. транзисторлар бирдей жана жалпы-режим киргизүү тирешүүлөрдүн бирдей жана-этабы болуп саналат, себеби, 2 боюнча тирешүүлөрдүнR_EE каршылыгы эле. Ошентип, көрсөтүлгөн эки удаалаш каршылыгына ортосундагы учурдагы нөлгө барабар жана биз бир гана райондо бир жагына карап керек. жалпы-режими чыңалуу пайда болуп, анан

(13)

Equation (13) болжолдойт R_EE чоң жана r_e<<R_EE.

Биз эки типтеги чыгаруу Voltage жалпы-режиминде жана түрдүү-режими пайда жагынан төмөнкүдөй таап:

(14)

күчөткүч киргизүү тирешүүлөрдүн ортосундагы айырмачылык, негизинен, ичтеги ушунчалык-режими пайда алда канча көп болушу түрдүү-режими кызыкчылыгы үчүн баалуу болуп саналат. The жалпы-режими баш катышы, CMRRЖалпы-режими пайда түрдүү-режими пайда карата катышы катары аныкталат. Адатта DB айтылат.

(15)

Биз азыр түрдүү режимде жана жалпы режимде да айлык акыга кошумча киргизүү туруктуулугун аныктайт. түрдүү режимде, биз да транзисторлорго түбүнө акыга карап. Бул эки транзисторлорго эмитенти аркылуу толук кыдырып жыйынтык жана киргизүү каршылык көрсөтүү болуп саналат

(16)

Азыр жалпы-режим киргизүү үчүн, биз Figure 2 (б) акыга карап. Ошентип, киргизүү каршылык болуп саналат

(17)

Бул жыйынтыктар жалпы режимин киргизүү каршылык түрдүү режимине караганда кыйла жогору экенин көрсөтүп турат.

Биздин айырма күчөткүч талдоо жүрмө курулуш материалы катары BJTs негизделген. FETs кыскарган киргизүү кээмэйин учурдагы жана дээрлик чексиз киргизүү импеданстар натыйжасында артыкчылыктары менен да түрдүү күчөткүчтөр колдонулушу мүмкүн. FETs колдонуп түрдүү айлык акыга кошумча талдоо Митико талдоо, ошондой эле жол менен жүргүзүлөт.

Түрдүү күчөткүчтөр райондук туура иш экенин камсыздандырууга дал Transistors керек. түрдүү күчөткүч Интегралдык микросхеманын жөнүндө болсо, бул кошумча талабы ошол эле материалдарды пайдалануу менен, ошол эле учурда эки транзисторлар ойдон чыгарылган, анткени бир көйгөй азыраак болот.

1.3 өзгөрүү Amplifier Туруктуу Учурдагы Булагы менен

Ал үчүн баалуу болуп саналат R_EE сыяктуу ири жалпы-режими көлөмүн азайтуу үчүн мүмкүн болушунча. Equation биз керек CMRR чоң кылып турат R_EE чоң. чоң реостаты IC чиптер ойлоп кыйын болгондуктан, биз кошумча мамиле кылышат. Бул алмаштыруу жолу менен ишке ашып жатат R_EE менен dc Учурдагы булагы. Идеалдуу учурдагы булагы чексиз импеданстар бар, ошондуктан, алмаштыруу мүмкүнчүлүгүн иликтөө R_EE Мындай учурдагы булактан. Figure 9.3, каршылыктын жерде түрдүү күчөткүч турат R_EE, Дайыма-учурдагы булагы менен алмаштырылган.

(18)

жакын булагы идеалдуу дайыма учурдагы булагы болуп саналат, жогорку жалпы-режими баш катышы. Биз диод-Төлөнүүчү туруктуу катасын учурдагы булагы турат. ордун температурасы айырмачылыктары боюнча райондо иш азыраак көз каранды кылат. Diode D₁ жана жүрмө Q₃ Алар иштеп жаткан температуралардын кыркаларынын үстүнөн дээрлик бирдей мүнөздөмөлөргө ээ деп тандалды.
Figure 3 кыдырып анализ (а) жана CMRR алыш үчүн, биз барабар каршылык аныктап алышыбыз керек, R_TH (Дайыма учурдагы булагы чынжыры Thevenin барабар). менен барабар каршылык берилет [диаграмманы карагыла 3 (б)]

түйүн 1 бир KCL аркалашат жазуу, бизде бар

(19)

кайда r_o көрсөтүлгөн иштеп жаткан учурда транзистордон ички каршылык болуп саналат. Ал тарабынан берилет

(20)

Түрдүү күчөткүчтөр, райондук анткорлук, райондук окшош, райондук дизайн, иш жүзүндө иштеп-ажыр

Figure 3 - дайыма учурдагы булагы менен өзгөрүү күчөткүч

түйүн 2 түшүмдүүлүк бир KCL барабардык

(21)

кайда

(22)

алмаштыруучу v₁ жана v₂ түйүн 2 боюнча эсептөөлөр салып, бизде бар

(23)

Акырында, Тевениндин каршылыгы (22) жана (23) теңдемелерди (18) теңдөө менен алмаштыруу менен берилет.

(24)

Биз азыр бир топ мындай деген жөнөкөйлөтүү-карашка толугу менен бир катар кылам. катасын туруктуулукту сактап калуу үчүн, биз жетектөөчү колдонот

(25)

Бул маани алмаштыруучу R_B Equation (24) жана бөлүнүп β, бизде бар

(26)

Биз белгилеп, бул сөз айкашы жөнөкөйлөтүүгө болот

(27)

Биз анда бар

(28)

Бул эсептөөлөр экинчи мөөнөткө биринчи жолу алда канча жогору болгондуктан, биз да четке каккан болот R_E алуу үчүн

(29)

төмөнкү шарттар бар болсо, бул кадамдарын андан ары жөнөкөйлөштүрүлгөн болот:

(30)

Мындай учурда, биз жөнөкөй натыйжага ээ

(31)

Демек, жакындаштыруу бардык жарактуу болсо, R_TH көз каранды эмес β жана анын мааниси абдан чоң болуп саналат.

1.4 өзгөрүү Single-биринде киргизүү жана чыгаруу менен Amplifier

Figure 4 экинчи киргизүү бир түрдүү күчөткүч көрсөтүп турат, v₂, Нёлгё барабар жана чыгаруу катары кабыл алынат v_o1.

Биз ордуна дайыма учурдагы булагын колдонушат R_EEМурдакы бөлүмдө талкууга алынган. Бул бир деп аталат этабы бузуу менен бир-аягы киргизүү жана чыгаруу күчөткүч. күчөткүч аркылуу талдоого алынат v₂= Мурунку тендемелердин менен 0. түрдүү киргизүү, анда жөн гана

(32)

Ошондуктан чыгаруу болуп саналат

(33)

Figure 4 - этабы бузуу менен Single-аягы киргизүү

кемитүү белгиси бул күчөткүч бир 180 көрсөтүүдө экенин көрсөтүп турат^o өндүрүү жана киргизүү ортосундагы этабы кезметтин. Кадимки синусоидалык киргизүү жана чыгаруу Figure 5 көрүнүп турат.

Figure 5 - синусоидалык киргизүү жана чыгаруу

Сыртка сигнал чыгаруучу жерге таянууга тийиш болгон, бирок бир этабы кайтару каалаган эмес болсо, өндүрүштүн транзистордон алынып коюлушу мүмкүн Q₂.

1-мисал - Дифференциалдык күчөткүч (Анализ)

түрдүү чыңалуу пайда табуу, жалпы-режими чыңалуу пайда жана Figure 1 көрсөтүлгөн райондо CMRR. айткан R_i = 0, R_C = 5 kW, V_EE= 15 V, V_BE= 0.7 V, V_T= 26 MV, жана R_EE = 25 kΩ. болсун v₂ = 0 жана өндүрүүнү талап v_o2.

Solution: учурдагы аркылуу R_EE ООООО абалда кездешет. базасында бери Q₂ негизинде курулбаган болуп, эмитенти чыңалуу болуп саналат V_BE = 0.7 V, жана

Ар бир транзистордон менен ООООО бул сумма бир жарым болуп саналат.

бери

Ар бир транзистордон боюнча түрдүү чыңалуу пайда болот

жалпы-режими чыңалуу пайда болот

жалпы-режими баш катышы кийин берилет

АРЫЗ

Ошондой эле, төмөнкү шилтемени чыкылдатып, алардын Interpreter куралды колдонуп, ТИНА же TINACloud райондук машыктыргычтар менен бул, эсептешүүлөрдү жүзөгө ашыруу мүмкүн.

1- өзгөрүү Amplifier Райондук келин

мисал 2

Мисалы 1 сүрөттөлгөн түрдүү айлык акыга, бир температура-Төлөнүүчү туруктуу катасын учурдагы булагы (Figure 3) иштеп чыгуу ордуна R_EE жана ар түрдүү акыга үчүн жаңы CMRR аныктайт r_o = 105 kW, V_BE = 0.7 V, жана β = 100. өзүнө R₁ = R₂.

Solution: Биз ортосунда жүрмө иштеп чекит коюп dc груз сызык.

Андан кийин, Figure 3 (а) учурдагы islamhouse.com дон алынды деп шилтеме,

тараптуулук туруктуулугу үчүн,

ошондо

бери 0.1R_E>>r_e (б.а., 1.25 кОм >> 26 / 0.57 Ω), анда (31) теңдемеден бизде бар

CMRR тарабынан берилет

АРЫЗ

2- өзгөрүү Amplifier Райондук келин

мисал 3

максималдуу чыгаруу чыңалуу селкинчек үчүн Figure 6 көрсөтүлгөн шарттарды жетүү үчүн эсептөө. беш транзисторлар, Q₁ үчүн Q₅, Ар бир бар β = 100 ал эми Q₆ бар β 200 жөнүндө. V_BE , 0.6 V бардык транзисторлорго үчүн V_T= 26 MV, жана V_A= 80 V. бардык транзисторлар бирдей деп ойлогон.