Главное меню

Одиночные каскады

Настоящий этап базисных структур необходим для создания обобщенных структур, анализ которых позволяет установить базовые (фундаментальные) ограничения, характерные для микросхемотехники на компонентном уровне. В зависимости от типа полупроводникового прибора (транзистора) различаются группы малосигнальных параметров, которые определяют их основные свойства. Однако всегда такие каскады делятся на инвертирующие, неинвертирующие и повторители напряжения (рис. 1, 2 и 3).

а) б)

Рис. 1. Инвертирующие каскады с общим эмиттером (а) и общим истоком (б)

а) б)

Рис. 2. Неинвертирующие каскады с общей базой (а) и общим затвором (б)

а) б)

Рис. 3. Повторители напряжения:

а) эмиттерный; б) истоковый

Анализ свойств таких каскадов приводит к следующим основным результатам. Во-первых, коэффициенты передачи инвентирующих и неинвертирующих способов подключения источника входного сигнала совпадают и отличаются только знаком (свойство инверсии фазы активного элемента).

Для каскадов на биполярных транзисторах:

; (1)

– для каскадов на полевых транзисторах:

. (2)

Во-вторых, для повторителей напряжения:

– для каскада с общим коллектором:

; (3)

– для каскада с общим стоком:

. (4)

Независимо от способа включения транзистора в широком диапазоне частот передаточную функцию каскада можно представить в следующем приемлемом для практики виде

, (5)

где – коэффициент передачи каскада, определяемый одним из соотношений (1–4); – постоянная времени каскада, которая в зависимости от типа транзистора определяется одним из соотношений:

,(6)

, (7)

где – коэффициент передачи эмиттерного тока; , – дифференциальные сопротивления эмиттерного и коллекторного переходов; – объемное (эквивалентное) сопротивление области базы; – граничная частота передачи тока эмиттера; – емкость коллекторного перехода – для биполярных транзисторов; S – крутизна стоко-затворной характеристики; Rи – дифференциальное сопротивление участка цепи сток-исток; , – выходная и проходная емкости – для полевых транзисторов.

Из методических соображений отметим, что в этом случае уменьшается коэффициент передачи любой из схем, но также и увеличивается диапазон рабочих частот. Этот качественный вывод входит в структуру языка аналоговой схемотехники. Достаточно часто с целью упрощения и унификации математических соотношений используется понятие эквивалентной крутизны

Перейти на страницу: 1 2

Другое по теме:

Частотно-избирательный разветвитель-дециматор
Разветвитель-дециматор - это устройство, которое имеет несколько выходов, каждому из которых поставлен в соответствие некий поддиапазон спектра. Сигнал на выходе появляется только в том случае, если спектр входного сигнала содержит данный п ...

Copyright © www.techproof.ru