Читайте также:
|
1. Тип транзисторов во входном дифференциальном каскаде.
Для типовых ОУ ток источника тока задается равным IEE =1мА. Принимая для биполярных транзисторов Вст=100, рассчитаем ток базы входного каскада:
I б = IEE /(2. B ст)=5мкА.
Если I вх ³ I б, то во входном каскаде макромодели выбираются биполярные транзисторы, в противном случае - полевые. На приведенном рисунке иллюстрируется случай с полевыми транзисторами. Сопротивление потерь находится по формуле
2. Сопротивлений резисторов RC 1, RE 1, RE 2, RE.
Для устойчивой работы дифференциального каскада необходимо в цепи эмиттеров плеч дифференциального каскада ввести достаточно глубокую отрицательную обратную связь по напряжению последовательного типа. Чтобы обеспечить это условие, падение напряжения U E на резисторах RE 1, RE 2 должно быть не менее 1В. Примем U E=1В, тогда сопротивления резисторов RE 1, RE 2 определяются выражением
.
Коэффициент усиления ОУ обеспечивается тремя каскадами усиления и находится по формуле
К уи= К 1 К 2 К 3
Из теории дифференциального каскада известно, что при глубокой ООС, обеспечиваемой резисторами RE 1, RE 2,коэффициент усиления первого каскада К 1 определяется выражением
Для типовых ОУ коэффициент усиления дифференциального каскада обычно не превышает нескольких единиц. Из соображений удобства расчетов примем его значение
К 1 = 2
Предварительно принимая RC 1 = RC 2, находим:
,
откуда следует, что
RC 1 = RC 2 = RE 1 = RE 2 = 2 кОм.
Значение RC 2 получено предварительно и будет уточнено в дальнейшем в соответствии с заданным напряжением смещения U см из-за несимметричности плеч дифференциального каскада.
Сопротивление R E соединяет узел 10 с землей (средней точкой источника питания), обеспечивает нулевое относительно земли напряжение U 10 и лежит в пределах /2 – 4/ МОм.
3. Крутизна управляемого источника GA и сопротивление нагрузки R 2.
Коэффициент передачи второго каскада К 2 определяется по формуле
K 2 = GA.R 2,
все три величины в которой могут задаваться произвольно. Выберем значения K 2, лежащими в пределах (4...8);
K 2 = 4
GA, лежащим в пределах (10-4...10-5) А/B;
GA = 10-4 А/B
величину R 2 получим из соотношения
4. Крутизны управляемого источника тока GCM.
Источник тока с крутизной GCM, управляемый напряжением U 10 в узле 10 относительно земли, вводится для моделирования прохождения синфазного сигнала. По определению ослабление синфазного сигнала Q c равно отношению противофазного и синфазного сигналов на выходе ОУ.
Источник тока с крутизной GA, моделирующий второй каскад усиления ОУ, имеет коэффициент передачи
К2 = GA 
В то же время, коэффициент передачи синфазного сигнала
К2с = GCM*R2,
отсюда
GCM = 
При расчете коэффициент подавления синфазной помехи, выраженный в децибелах, следует перевести в относительные единицы, исходя из соотношения
5. Крутизна GB и сопротивление резистора RO 2.
C целью обеспечения малого выходного сопротивления ОУ резистор RO 2 выбирается в пределах RO 2 = 30…75 Ом.
RO 2 = 50 Ом
Коэффициент усиления третьего каскада определяется соотношением
отсюда
6. Емкость конденсатора С 1.
Предполагается, что моделируется ОУ с одним полюсом АЧХ, причем емкость конденсатора С 1 определяет его положение. Так как крутизна спада АЧХ, имеющего один полюс, равна 20 дБ/дек, то частота первого полюса f р1 находится по формуле
f р1= f 1/(10lgKуи)= f 1/ K уи = 
Из выражения, справедливого для дифференциального каскада,
f р1=1/(4 
. RC 1. C 1)
искомое C 1 рассчитаем по формуле
C 1=1/(4 . f р1. RC 1) 
7. Уточненное значение RC 2.
Сопротивление RC 2 необходимо уточнить с целью моделирования параметра U см. Напряжение U см есть приведенное ко входу напряжение разбаланса дифференциального каскада 
U. Разбаланс вводится за счет различия в сопротивлениях RC 1 и RC 2. Пусть
= RC 2/ RC 1
тогда U находится по формуле
U = 0,5 IEE.RC1. ( -1) 
Из определения соотношения для U см следуeт
Uсм = U / K 1= IEE.RC1. ( -1)/(2 K 1),
=2 K 1. U см/(IEE.RC1) +1= 
Расчетная формула для определения уточненного значения имеет вид
RC 2= RC 1(1+2 K 1. U см/(IEE.RC1)) 
8. Напряжения источников VC, VE.
Для моделирования эффекта ограничения выходного сигнала по уровню U вых выход ОУ в схеме макромодели соединен с полюсами двуполярного источника питания через диоды D3, D4 и источники постоянного напряжения VC, VE. При появлении сигнала на выходе ОУ любой полярности со значением U вых открывается соответствующий диод и это значение сигнала фиксируется при дальнейшем повышении входного сигнала. Принимая падение напряжения на открытом диоде примерно равным 0,7В, расчетная формула для определения величин VC, VE имеет вид
VC=VE = U пп - U вых - 0,7 
Инсталляция программного обеспечения. Лицензионные и свободно распространяемые программные продукты.
Задание 1. Прочтите материал, составьте конспект.
Дата добавления: 2014-12-15; просмотров: 100 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| Решение | | | Лицевой отдел |