Цепи смещения с помощью коллекторной обратной связи.23

А.А. Лебедев

 

 

 

 

ОСНОВЫ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ

ОСНОВЫ СХЕМОТЕХНИКИ

 

 

Конспект лекций

 

Москва 2004

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МИНИСТЕРСТВО РОСИИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ

МОСКОВСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ)

А.А. Лебедев

ОСНОВЫ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ

ОСНОВЫ СХЕМОТЕХНИКИ

 

Конспект лекций

 

 

Москва 2004

 

УДК ***.***

ББК **.**.**

М **

 

Лебедев А.А. ОСНОВЫ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ ОСНОВЫ СХЕМОТЕХНИКИ: Конспект лекций. М.: МИФИ 2004. - 68 с.

 

Конспект лекций посвящён вопросам схемотехники в рамках курса ОСНОВЫ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ. Пособие содержит основные понятия и теоретические сведения, необходимые для изучения параметров усилителей, основных характеристик и параметров усилительных каскадов, повторителей напряжения, каскодных усилителей и дифференциальных каскадов.

 

Предназначено для студентов, изучающих схемотехнику.

 

Рецензенты: **********************************

****************************

 

IBSN *-****-****-* © Лебедев А.А.

 

© Московский инженерно-физический институт (государственный университет). 2004

 

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие…………………………………………………………...6

Сокращения и обозначения………………………………………….7

Глава I Схема с общим эмиттером.

1.1 Схема с общим эмиттером (ОЭ)………………………….. …...9

1.2. Транзистор как линейный усилитель……………………….10

1.3 Крутизна S’……………………………………………………...11

1.4 Выходное сопротивление R^/_вых………………………………..11

1.5 Входное сопротивление R^/вх…………………………………..12

1.6 Коэффициент обратной передачи, эк …………………..12

1.7 Коэффициент усиления K’_u схемы с ОЭ……………………..13

1.8 Влияние R^/_вых…………………………………………………….14

1.9 Максимально достижимый коэффициент усиления K^/_u…...15

1.10 Усилитель с ОЭ как линейный четырехполюсник……….15

Глава II Цепи смещения.

2.1 Цепи смещения…………………………………………………..16

2.2 Цепи смещения простейших усилителей…………………….19

2.3 Цепи смещения для транзисторов pnp-типов……………….23

Цепи смещения с помощью коллекторной обратной связи.23

2.5 Линия нагрузки по постоянному току………………………..24

Глава III Анализ и расчет каскада с ОЭ по переменному току.

3.1 Метод суперпозиции……………………………………………26

Эквивалентные схемы каскада ОЭ по постоянному

и переменному току…………………………………………………27

3.3 Использование эквивалентной схемы Эберса-Молла……...28

Глава IV Усилители с ОК и ОБ.

 

4.1. Усилитель с ОК………………………………………………..31

4.2. Непосредственная связь между каскадами. Усилители постоянного тока…………………………………………………....35

4.3. Простейшие источники опорного напряжения на основе эмиттерного повторителя………………………………………….40

4.4. Схема с общей базой (ОБ)…………………………………….41

Глава V Операционный усилитель (ОУ).

5.1 Коррекция фазо-частотных характеристик (ФЧХ) ОУ…..44

5.2 Условие устойчивости ОУ……………………………………45

5.3 Коррекция ЧФХ интегрирующего типа……………………49

5.4 Коррекция ЧФХ дифференцирующего типа………………52

5.5 Коррекция ЧФХ двухкаскадным ОУ……………………….54

Глава VI Дифференциальный каскад.

6.1 Дифференциальный каскад…………………………………55

6.2 Коэффициенты усиления……………………………………..57

6.3 Метод анализа симметричного ДК………………………….58

6.4 Эквивалентная полусхема для синфазного сигнала……...59

6.5 Эквивалентная полусхема для дифференциальной составляющей сигнала………………………………………..61

6.6 Анализ несбалансированного ДК……………………………64

6.7 Точностные параметры ДК…………………………………..66

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ.

СОЭ (схема с ОЭ) – схема с общим эмиттером.

СОБ (схема с ОБ) – схема с общей базой.

СОК (схема с ОК) – схема с общим коллектором.

БТ – базовый ток.

БТ – биполярный транзистор

ОС – обратная связь

ООС – отрицательная обратная связь

ОУ – операционный усилитель

ФЧХ – фазо-частотная характеристика

АЧХ – амплитудно-частотная характеристика

РМС – режим малого сигнала

РБС – режим большого сигнала

ДК – дифференциальный каскад

ИСТ – источник стабильного тока

ОБ – общая база

ИС – интегральная микросхема

U_бэ - напряжение база – эмиттер

U_б - напряжение на базе

U_к - напряжение на коллекторе

U_э - напряжение на эмиттере

Uэрли - напряжение Эрли перехода

I_k - коллекторный ток

Iк⁰ – режимный ток в рабочей точке А.

Is – обратный тепловой ток pn –

r_э - дифференциальным сопротивлением эмиттерного перехода.

R^/_вых - выходное сопротивление

R^/вх- входное сопротивление

r_{к , -} внутреннее сопротивление

k – постоянная (не изменяется во времени или по амплитуде), коэффициент усиления

K’_u - коэффициент усиления по напряжению

K^/_{u макс} - максимально достижимый коэффициент усиления

K^/u_(н) – коэффициент передачи нагруженного усилителя

m – поправочный коэффициент, равный 1 – 2

эк - коэффициент обратной передачи

j_T=kT/q – термический потенциал

к = 1, 38·10²³ Дж/K – постоянная Больцмана

T = ⁰C + 273 – температура.

А {Iк⁰; Uк⁰} - рабочая точка

S’ – крутизна

, коеффициент усиления по току при постоянном Uкэ.

Wб - ширина базы транзистора

 

ГЛАВА I

Крутизна S’

Изменение коллекторного тока I_к в зависимости от напряжения U_бэ характеризуется крутизной S’.

 

бэ_, (1.3)

 

при условии, что Uкэ=const

 

Величину S^/ можно рассчитать, если подставить (1.2) в (1.3).

S^/= exp(Uбэ/j_T)=Iк⁰/j_T, (1.4)

где

Iк⁰ – режимный ток в рабочей точке А.

Величина, обратная крутизне, называется дифференциальным сопротивлением эмиттерного перехода.

 

r_э = 1 S^/ = jT Iк⁰ (1.5)

1.4 Выходное сопротивление R^/_вых

Выходное сопротивление R^/_вых равно

R^/вых=rкэ= Uкэ Iк (1.6)

 

при постоянном напряжении Uбэ

Из рис.1.2 видно, что с увеличением коллекторного тока R^/_вых уменьшается, так как увеличивается наклон выходной ВАХ. Таким образом, сопротивление rкэ обратно пропорционально Iк.

 

I_к·r_к = Uэрли = const (1.7)

Пример.

Типичная величина напряжения Эрли Uэрли 100 В, поэтому при Iк⁰ = 1 мА и Uэрли =100 В, r_к(оэ) = 100 кОм.

(Часто в отечественной литературе rк(оэ) обозначается индексом r*к[1].)

 

Из (7) следует, что при уменьшении тока Iк, сопротивление rк возрастает, так как Uэрли=const.

1.5 Входное сопротивление R^/вх

Входной ток биполярного транзистора, в отличие от МДП – транзистора, не равен нулю. Поэтому при подключении входного источника сигнала с конечным внутренним сопротивлением Rг, только часть входного сигнала дойдет до базы транзистора из-за конечного входного сопротивления транзистора R^/_вх.

 

R^/вх= Uбэ Iб= Uбэ = (1.8)

при постоянном Uкэ, где

, коеффициент усиления по току при постоянном Uкэ.

 

Следует заметить, что пропорциональность между коллекторным и базовым током имеет место только в ограниченной области тока (рис.1.4).

 

рис 1.4 Зависимость коэффициента от величины коллекторного тока.

 

1.6 Коэффициент обратной передачи, эк

При изменении напряжения на коллекторном переходе происходит модуляция ширины базы транзистора Wб, что приводит к изменению коэффициента , а следовательно, входного напряжения Uбэ.

 

Uбэ Uк, (1.9)

при постоянном Iб.

Переходя к приращениям, получим

 

Uбэ Uкэ = Uбэ ( Iк·r_к) =

=1/(S^/·r_к)=j_T/(I^oк·r_к)=j_T/Uэрли (1.10)

 

Пример.

Если Uэрли = 100 В и j_T=25мВ, то _эк=25*10^-4.

 

Так как величина эк мала, влиянием обратной передачи можно пренебречь.

На высоких частотах, коэффициентом _эк уже нельзя пренебречь. Его следует принимать во внимание при рассмотрении влияния емкости коллектор-база. Особенно важным этот коэффициент становится при рассмотрении точностных свойств дифференциального каскада.

1.7 Коэффициент усиления K’_u СОЭ

 

Пренебрегая наклоном семейства выходных ВАХ (то есть считая их пологими), можно определить приращение коллекторного тока I_к

 

Iк=S/ U_бэ (1.11)

 

Тогда коэффициент усиления по напряжению можно найти как

 

Uвых Uвх = – Uк Uбэ =

– Uбэ=–S^/·Rк (1.12)

Пример.

I_к⁰ = 1 мА, R_к = 5 кОм, то K^/_u = –S^/ * Rк=j_т*Rк Iк⁰= -40 мА/В * 5К= -200.

Здесь знак минус (-) означает, что фаза выходного сигнала сдвинута относительно фазы входного сигнала на 180⁰. Формула для коэффициента K^/_u выведена без учета влияния R^/вх и R^/вых.

1.8 Влияние R^/_вых.

Из рис.1.5 следует, что Iк= I^/к + I^//к, где

I^/к=S^/ U_бэ

I^//к= Uк Rвых = Uк rкоэ

Iк= S^/ Uбэ + Uк rк_оэ (1.13)

 

рис 1.5 ВАХ

Подставим в (1.12) значение Iк из (1.13), получим

 

Uвых Uвх = –S^/ (R_к|| r_к) (1.14)

 

Пример.

I_к⁰ = 1 мА, R_к = 5 кОм, r_к = 100 кОм, тогда получим K_u 192

1.9 Максимально достижимый коэффициент усиления K^/_u

Если считать, что R_к> > r_кэ, то

 

K^/_{u макс}= (1.15)

тогда

 

K^/u макс= ·Uэрли=Uэрли j_Т(1.16)

Этот случай можно реализовать, если применить источник тока в качестве коллекторного сопротивления.

Идеализированный усилитель с ОЭ можно представить как четырехполюсник.

 

Пример.

Если Iк⁰ = 1 мА, Uэрли = 100 В, то K^/u макс = Uэрли j_Т= =100В 25мВ=4000

ГЛАВА II

Цепи смещения

Цепи смещения – цепи задания рабочего режима усилительного каскада.

Из передаточной характеристики на рис.2.1. I_к=f(U_бэ) видно, что обеспечить режимный ток транзистора I_к⁰=1мА можно лишь при условии точного задания напряжения U_бэ⁰=U=0, 6В.

Небольшое отклонения напряжения ∆ U_бэ от напряжения U_бэ⁰ приводят к значительному изменению величины режимного тока Iк⁰.

 

рис.2.1. передаточная характеристика I_к=f(U_бэ)

 

В схеме на рис.2.3 R_к=5кОм и E_п⁺=+10В, напряжение покоя U_к⁰=E_п⁺-I_к0∙ R_к=10В-1, 0мА∙ 5кОм=5В.

Если напряжение на базе увеличится на 20мВ и составит 620мВ, то коллекторный ток увеличится на 1мА и будет равным 2мА, тогда U_к⁰=E_п-I_к⁰=10В-2мА∙ 5кОм=0В, т.е. транзистор переходит в режим насыщения и теряет усилительные свойства. Цепь смещения базового напряжения показана на рис.2.2.

Напряжение U_б⁰ определяется как

 

U_б⁰=U*=E_п∙ (2.1)

 

рис.2.2. цепь смещения базового напряжения

 

Изменения U_б⁰, связанные с разбросом величин R₁, R₂; температурной зависимости U_б(T) и β (T), приводят к изменению (нестабильности) режимного тока I_к⁰, что недопустимо. По существу эта схема является переключателем тока. Основным ее преимуществом является возможность получения максимального усиления по переменному сигналу K^/_U=-S'· R_к. Поэтому на первый взгляд представляется целесообразным устанавливать режимный ток с помощью базового тока I_б⁰, поскольку биполярный транзистор - это прибор, управляемый током. На рис.2.3. представлена простейшая схема задания базового тока I_б⁰.

 

рис.2.3. схема задания базового тока I_б⁰

 

Режимный ток I_к⁰ определяется из выражения

 

I_к⁰=В· I_б⁰ (2.2)

 

Пример.

Если I_б0=10мкА, В=100, I_к=10мкА· 100=1мА, тогда величина R_б= .

С учетом абсолютного разброса R_б= ±20% и может случится так, что ток I_к⁰ станет равным 2мА, тогда U_к⁰=E_п-I_к⁰· R_к=10В-10В=0, т.е. транзистор находится в режиме насыщения.

Поэтому выражение можно использовать, если транзистор при любых условиях работает в активной области. С другой стороны рассмотренная схема опять является переключателем тока, т.е. ток I_к⁰ является нестабильным.

Для повышения стабильности режимного тока I_к0 необходимо включить резистор R_э в эмиттерную цепь, т.к. в этом случае транзистор является источником тока, т.е. работает в активной области (конечно если I_к0< I_кmax= ). Поэтому напряжение

 

U_э⁰=U_б⁰-U*. (2.3)

 

Пример.

Если Uб⁰=1, 6В, U*=0, 6В, Rэ=1кОм, то I_к⁰=I_э⁰=

Изменения напряжения на базе на величину +20мВ увеличивает ток I_к⁰ всего на ∆ U_э/R_э=20мВ/1кОм=20мкА.

 

Выбор R_э определяется желательной стабильностью рабочей точки А (I_к⁰ и U_к⁰) транзистора при изменениях температуры, разброса номиналов и других факторов. Сопротивление R_э обычно выбирают из условия Rэ> > rэ+Rг/(β +1)

ГЛАВА III.

 

Анализ и расчет каскада с ОЭ по переменному току.

 

Метод суперпозиции.

Усилитель – это линейная система, в которой выходная переменная величина E_ВЫХ связана с входной величиной линейно, т. е. E_ВЫХ=kE_ВХ Где k – постоянная (не изменяется во времени или по амплитуде), называется коэффициентом усиления.

 

Необходимым условием линейности является также соблюдение принципа суперпозиции. Это означает, что если E_вх' выдает E_вых', а E_вх'' выдает E_вых'', то E_вх'+ E_вх'' дают E_вых'+ E_вых''

Другое свойство линейности системы состоит в том, что она не может создавать новых частот. На выходе должны быть те же частоты, что и на входе.

 

В свете сказанного рассмотрим простой линеаризованный усилитель. Усилитель может рассматриваться как линейный только в небольшом диапазоне входных напряжений. При увеличении входного сигнала пропорциональность (линейность) между входными и выходными величинами сигналов нарушается, появляются искажения формы выходного сигнала, которая характеризуется коэффициентом нелинейных искажений (коэффициентом гармоник).

 

ГЛАВА IV

Усилители с ОК и ОБ.

 

Усилитель с ОК.

Усилитель с ОК показан на рис.4.1.

Нетрудно показать, что U⁰_вых=U⁰_э=U⁰_б-U*.

рис.4.1. эмиттерный повторитель

Если U_б° увеличится на +∆ U_б°, то U_вых увеличится на ту же величину. Следовательно фазы выходного и входного сигналов совпадают, т. е. каскад не инвертирует фазу входного сигнала.

Из рис 4.1 Определим U_кэ

U_кэ=E_п-U_вых.

 

Линия нагрузки.

Суммируя постоянные напряжения вокруг коллектора, получим U_кэ+I_эR_э-E_п=0, следовательно I_к=I_э равен

 

Ic= . (4.1)

 

Линия нагрузки, определяется последним выражением, показана на рис.4.2.

 

 

рис.4.2.

 

Коэффициент усиления по напряжению показан на рис 4.3а.

Uвых=iэRэ

Uвх=iэ(Rэ+rэ)

 

рис.4.3а. Коэффициент усиления по напряжению

Тогда имеем: U_вых=U_вх |_Rэ=∞ ≈ U_вх, т.е.

 

K_U= |_Rэ»∞ ≈ 1. (4.2)

 

Эмиттерный повторитель.

 

Схему на рис.4.1. часто называют эмиттерным повторителем, т. к. его K_U≈ 1. Основное преимущество эмиттрного повторителя – это высокое входное и низкое выходное сопротивление, поэтому R_вх≈ β (r_э+R_э), R_вых≈ r_э║ R_э│ _Rэ»rэ≈ r_э. Эмиттерный повторитель часто используется в качестве буферного каскада.

 

Схема Дарлингтона.

Эта схема (рис.4.3б.) позволяет получить наибольшее входное сопротивление. Из рис.4.3. следует, что

 

R_вх1=(r_э1+R_вх1)β ₁=β [r_э1+β ₂(r_э2+R_э)]≈ β ₁β ₂R_э. (4.3)

 

 

рис.4.3б. Схема Дарлингтона

 

Rвх1=(R1||R2)||R^/вх

 

Пример.

Если β 1≈ β 2=100, а R_э=1кОм, то R_вх=104кОм=10МОм.

 

Предельное значение входного сопротивления схемы Дарлингтона определяется сопротивлением коллекторного перехода Т1 (см. пунктир на рис.4.3.).

Rвх.max ≤ rк(т1)

Схемы смещения ЭП приведены на рис.4.4.а и б. (? )

 

Схема с общей базой (ОБ).

Схемы с ОБ, приведенные на рис.4.9а и 4.9б, имеют низкое входное и высокое выходное сопротивление.

рис.4.9а. схема с ОБ

рис.4.9б. схемы с ОБ

 

Необходимо помнить, что база транзистора по переменному сигналу должна быть заземлена. В этой схеме входной сигнал подается через конденсатор С₁ в эмиттерную цепь. Эквивалентная схема ОБ для постоянного и переменного тока показана на рис.4.10 и 4.11.

 

рис 4.10 Эквивалентная схема по постоянному току.

 

рис 4.11 Эквивалентная схема по переменному току.

 

Коэффициент усиления по переменному току (рис.4.11) равен

 

К^/_U≈ R_к/r_э, (4.9)

 

отсюда следует, что схема ОБ не инвертирует фазу на выходе. Поскольку схема с ОБ имеет низкое входное сопротивление, то наиболее эффективно схема работает от источника переменного тока. Поскольку переменные составляющие входного и выходного тока приблизительно равны (рис.4.10.а), то коэффициент усиления по току

 

К_I≈ ∆ I_к/∆ I_э≤ 1. (4.10)

 

 

Если рабочая точка устанавливается с помощью делителя напряжения (при однополярном питании), то к выходу базы подключается конденсатор С, который по переменному сигналу обеспечивает заземление базы. При работе схемы с ОБ от источника напряжения, эквивалентную схему можно представить в следующем виде рис.4.12.

 

рис.4.12. эквивалентная схема схемы с ОБ от источника напряжения

 

ГЛАВА V

Условие устойчивости ОУ.

 

Воспользуемся критерием устойчивости [ ], широко используемым в теории автоматического управления.

Усилитель является устойчивым если сдвиг фазы выходного сигнала возвратного отношения Τ (jω ) в области частот, где модуль |Τ (jω )|> 1 не превышает -135˚ (с учётом минимального запаса по фазе Δ φ =45˚ )

Если сдвиг фазы выходного сигнала не превышает -135˚, то |Τ (jω )| может быть больше единицы.

Ответим на вопрос, какая форма АЧХ ОУ соответствует сформулированному условию устойчивости. Наиболее часто используется следующая форма возвратного отношения.

 

Τ (jω )= , (5.1)

 

где , - постоянные времени, определяющие полюса в передаточной характеристике ОУ.

форма |Τ (jω )| представлена на рис 5.1.

 

рис 5.1

 

Из рис 5.1 следует, что на частоте запас по фазе Δ φ =45˚ , а на частоте запас по фазеΔ φ = -135˚, т.е. форма диаграммы |Τ (jω )| соответствует условию устойчивой работы.

Возвратное отношение Τ (jω ) связано следующим соотношением с коэффициентом усиления ОУ при разомкнутой ОС.

 

, (5.2)

 

где - коэффициент усиления ОУ с разомкнутой цепью отрицательной ОС,

- коэффициент передачи по цепи обратной связи,

- коэффициент передачи ОУ с замкнутой цепью ОС.

Таким образом, целью коррекции ФЧХ является получение формы частотной характеристики возвратного отношения, показанной на рис 5.1.

Рассмотрим зависимость коэффициента усиления от частоты трёхкаскадного ОУ.

 

, (5.3)

 

где - коэффициент усиления ОУ с разомкнутой цепью ОС по постоянному току.

 

 

Построим асимптотические диаграммы (диаграммы Боде) модуля и фазы коэффициента .

Считаем, что цепи обратной связи имеют активный характер, т.е. не зависит от частоты.

Определим максимально возможную по условию устойчивости величину модуля возвратного отношения.

Из рис 5.2 видно, что фаза Τ (jω ) совпадает с фазой , а для модуля коэффициента усиления справедливо следующее соотношение:

 

(5.4)

 

или (5.5)

 

рис 5.2

 

Из графика на рис 5.2 видно, что сдвиг фазы φ =-135˚

на частоте . По условию устойчивости ( )при этом

|Τ (jω )|=1, что соответствует границе устойчивости работы, т.е. на графике в логарифмическом масштабе этому условию соответствует горизонтальная линия 80 дБ. На низких частотах максимально возможная величина |Τ (jω )|=20дБ, а минимальная величина . При увеличении глубины ОС (т.е. увеличения сдвиг фазы превышает -135˚ и ОУ возбуждается.

Таким образом, целью коррекции частотно-фазовых характеристик ОУ является придание такой формы диаграммы Боде для АЧХ, при которой сдвиг по фазе коэффициента передачи с замкнутой цепью ОС не превышал бы -135˚ .

Реализация цели осуществляется с помощью реактивных RC-цепей.

ГЛАВА VI

Дифференциальный каскад.

Дифференциальный каскад (ДК) представляет собой балансную усилительную схему (рис 6.1), предназначенную для усиления только разности двух входных сигналов .

рис 6.1

 

ДК характеризуется следующими параметрами:

- дифференциальная составляющая входного сигнала.

- синфазная (общая относительно земли) составляющая входного сигнала.

 

рис 6.2

 

Из рис 6.2 следует, что

Выходящие сигналы ДК также можно представить в виде дифференциальной и синфазной составляющих.

 

Коэффициенты усиления.

- коэффициент усиления дифференциальной (разностной) составляющей сигнала.

- коэффициент передачи синфазного сигнала.

Из рис 6.2 следует, что величина Uвхсф может составлять единицы вольт, а величина Uвхд - единицы милливольт, поэтому к ДК предъявляются жёсткие требования по ослаблению синфазного сигнала.

Точностные параметры ДК.

В статистическом решение из-за разброса коллекторных токов появляется дифференциальный сигнал

Приведя его ко входу, получим напряжение смещения нуля

.

Напряжение обусловлено тремя составляющими:

- разбросом ширин баз транзисторов ,

- разбросом разбросом коэффициентов усиления

-

 

 

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

Основная:

 

[1] Степаненко И.П. Основы микроэлектроники: Учеб для вузов. – 2-е изд., перераб. И доп. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2004

 

[2] Мочалкина О.Р., Белова Г.Ф. Практикум по курсу «Технология интегральных микросхем».-М.: МИФИ, 1988

 

[3] Титце и Шенк

 

А.А. Лебедев

 

 

 

 

ОСНОВЫ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ

ОСНОВЫ СХЕМОТЕХНИКИ

 

 

Конспект лекций

 

Москва 2004

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МИНИСТЕРСТВО РОСИИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ

МОСКОВСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ)

А.А. Лебедев

ОСНОВЫ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ

ОСНОВЫ СХЕМОТЕХНИКИ

 

Конспект лекций

 

 

Москва 2004

 

УДК ***.***

ББК **.**.**

М **

 

Лебедев А.А. ОСНОВЫ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ ОСНОВЫ СХЕМОТЕХНИКИ: Конспект лекций. М.: МИФИ 2004. - 68 с.

 

Конспект лекций посвящён вопросам схемотехники в рамках курса ОСНОВЫ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ. Пособие содержит основные понятия и теоретические сведения, необходимые для изучения параметров усилителей, основных характеристик и параметров усилительных каскадов, повторителей напряжения, каскодных усилителей и дифференциальных каскадов.

 

Предназначено для студентов, изучающих схемотехнику.

 

Рецензенты: **********************************

****************************

 

IBSN *-****-****-* © Лебедев А.А.

 

© Московский инженерно-физический институт (государственный университет). 2004

 

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие…………………………………………………………...6

Сокращения и обозначения………………………………………….7

Глава I Схема с общим эмиттером.

1.1 Схема с общим эмиттером (ОЭ)………………………….. …...9

1.2. Транзистор как линейный усилитель……………………….10

1.3 Крутизна S’……………………………………………………...11

1.4 Выходное сопротивление R^/_вых………………………………..11

1.5 Входное сопротивление R^/вх…………………………………..12

1.6 Коэффициент обратной передачи, эк …………………..12

1.7 Коэффициент усиления K’_u схемы с ОЭ……………………..13

1.8 Влияние R^/_вых…………………………………………………….14

1.9 Максимально достижимый коэффициент усиления K^/_u…...15

1.10 Усилитель с ОЭ как линейный четырехполюсник……….15

Глава II Цепи смещения.

2.1 Цепи смещения…………………………………………………..16

2.2 Цепи смещения простейших усилителей…………………….19

2.3 Цепи смещения для транзисторов pnp-типов……………….23

Цепи смещения с помощью коллекторной обратной связи.23

2.5 Линия нагрузки по постоянному току………………………..24

Глава III Анализ и расчет каскада с ОЭ по переменному току.

3.1 Метод суперпозиции……………………………………………26

12345Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. V Криминалистическое исследование видео- и фонограмм, средств видео- и звукозаписи и информации, зафиксированной с их помощью.
2. АльфиЛявуа. Потеряй эту книгу и найди ее с помощью хорарной астрологии
3. Анализ схемы с помощью программы EWB
4. Бизнес процессы с помощью Aris
5. В MS Power Point просмотр слайдов осуществляется с помощью команды
6. В четырехпроводной трехфазной цепи произошел обрыв нулевого провода. Изменятся или нет фазные и линейные напряжения.
7. Взаимозаменяемость зубчатых передач. Размерные цепи
8. Влияние обратной связи на чувство личностной причинности
9. Вопрос 14. Цепи однофазного синусоидального тока с индуктивной катушкой
10. Выделить главное и затем глубоко исследовать процессы или явления с помощью обширной, но не систематизированной информации чрезвычайно трудно.
11. ВЫПРЯМЛЕНИЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ПОМОЩЬЮ
12. ВЫЯВЛЕНИЕ И СЪЕМКА ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ