Истоковый повторитель на полевом транзисторе реферат

ilerpo93

Рассмотрим построение основных схем каскадов, работающих в режиме класса А. Название: Разработка интегральной микросхемы истокового повторителя для слухового аппарата Вид работы: дипломная работа Рубрика: Коммуникации и связь Размер файла: Сигнал, проходя через разделительный конденсатор Ср1, вызывает токи в цепях усилителя. Путем добавления нескольких элементов истоковый повторитель может быть очень сильно улучшен. Простейшей и наиболее экономичной является коллекторная стабилизация, представленная на рисунке 4. Конденсатор включен в электрическую цепь последовательно с источником напряжения постоянного тока V B и активным нагрузочным сопротивлением R. Отсюда возникло и название схемы.

Фоторезисторы в схемах на МК 5. Микросхемы маломощного высоковольтного импульсного преобразователя серии TNY2xx Генераторы высокого напряжения с емкостными накопителями энергии В рубрике Теория Метки: истока истокового напряжения повторитель повторителя примерно усиления Вы можете подписаться на новые комментарии к этой записи по RSS 2.

Оставить комментарий Нажмите сюда для отмены комментария. Имя required Почта не публикуется required Сайт. В результате воздействия входных напряжений изменяются базовые и соответственно коллекторные токи транзисторов рис.

Реферат по финансовому значения токов и учитывая, что их постоянные и переменные составляющие одинаковы, окончательно получим. Таким образом, как следует из последнего выражения, постоянное подмагничивание трансформатора реферат лекарственные средства, а транзисторы работают как бы поочередно, образуя гармоническое выходное напряжение из двух полусинусоид.

Напряжение на нагрузочном резисторе R Н пропорционально магнитному потоку, определяемому магнитодвижущей силой F, поэтому напряжение на выходе усилителя также будет гармоническим.

Преимущества двухтактных усилителей мощности: меньшие нелинейные искажения, поскольку высшие гармонические составляющие компенсируются; возможность получения высокого. Файловый архив студентов. Логин: Пароль: Забыли пароль? Email: Логин: Пароль: Принимаю пользовательское соглашение. FAQ Обратная связь Вопросы и предложения.

Добавил: Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Если U вx будет снижаться быстрее перезаряда С нто напряжение на базе окажется ниже, чем на эмиттере, и транзистор закроется.

Как видно из формулы, расширить полосу пропускания ЭП можно увеличением тока эмиттера. Характерные искажения сигнала высокой частоты в ЭП носят пилообразный характер рис. Истоковый повторитель по сравнению с ЭП имеет значительно большие значения как выходного сопротивления несколько сот Ом при токах стока в несколько мАтак и коэффициента гармоник. Замена полевого транзистора составным уменьшает как выходное сопротивление, так и вносимые искажения.

Применение составного транзистора позволяет увеличить входное сопротивление и повысить нагрузочную способность. К примеру, повторитель на составном транзисторе Шиклаи рис. Характеристика линейна от 10 Гц до кГц. В повторителе на составном транзисторе по истоковый повторитель на полевом транзисторе реферат Дарлингтона входное сопротивление 2-го транзистора играет роль эмиттерной нагрузки для первого транзистора.

Отсюда, если пренебречь сопротивлением базы, получим:. В связи с огромным входным сопротивлением повторителей на составных транзисторах особенно остро встаёт вопрос о цепи смещения базы. Делать сопротивления порядка нескольких МОм нельзя из-за температурной нестабильности и невозможности обеспечения необходимого тока базы. Поэтому во входном каскаде, как правило, используют полевой транзистор либо следящую связь в цепи базы рис.

Во столько же раз повышается и сопротивление резистора Истоковый повторитель на полевом транзисторе реферат, а также уменьшается ёмкость С б в схеме рис. Для того чтобы искусственно увеличить сопротивление r к и исключить нейтрализовать влияние ёмкости С кто есть исключить её перезаряд, необходимо чтобы напряжение U кб1 было постоянно, то есть нужно изменять потенциал U k1 пропорционально потенциалу U б1ток через r к и С к станет равным нулю, а это равносильно увеличению их комплексного сопротивления.

Для реализации этой идеи в коллектор сток первого транзистора полностью подаётся переменная, составляющая выходного напряжения с помощью конденсатора достаточно большой ёмкости рис. Рисунок 6 истоковый повторитель на полевом транзисторе реферат, где подаётся переменная составляющая выходного напряжения с помощью конденсатора достаточно большой ёмкости. При этом сопротивление r к увеличивается в сотни раз, полоса пропускания максимально расширяется, а коэффициент передачи К u приближается к единице.

ЭП с повышенным быстродействием рис. Повторитель с входным сопротивлением, стремящимся к бесконечности, показан на рисунке 11 [11]. А так как токи баз противоположны, то и происходит их компенсация, что эквивалентно Rвх, равному бесконечности. Замена эмиттерного резистора на нелинейный элемент с большим дифференциальным сопротивлением и малым сопротивлением постоянному току позволяет увеличить входное сопротивление и сделать его практически независимым от h 21э рис.

Высоколинейный ЭП с высокой нагрузочной способностью показан на рис. Амплитудное входное напряжение такого повторителя достигает напряжения питания.

Сопротивление нагрузки: [12]. Для того чтобы повторитель идеально повторял входное напряжение на нагрузке, необходимо чтобы напряжение U эб было постоянно во всем диапазоне изменения входного напряжения. Это условие можно выполнить, если застабилизировать ток эмиттера коллектора. Для этого достаточно в схеме рис. В этом случае ток коллектора транзистора VT3. Простейший двухтактный ЭП показан на рис. Резистор R уменьшает искажения типа "ступеньки" в момент перехода через ноль то есть во время отсечки транзисторов.

Применение такого повторителя для усиления слабых сигналов до 0, Введение смещения с помощью диодов рис. Ток генераторов тока должен быть больше максимального тока базы при полной раскачке выходных транзисторов во избежание запирания диодов.

На основании закона Кирхгофа имеем:. Физические принципы функционирования. Необходимо напомнить, что, несмотря на указанные выше недостатки, схему с фиксированным током базы очень широко используют. Выбор и обоснование структурной схемы усилителя.

Эмиттерный повторитель по [13] показан на рис. Увеличение входного сопротивления выполнено с помощью следящей обратной связи, рассмотренной выше. Рисунок 16 - Эмиттерный повторитель с увеличенным входным сопротивлением с помощью следящей обратной связи. Выходные каскады первых бестрансформаторных усилителей мощности выполнялись по схеме рис. При этом искажения уменьшаются в Наиболее распространённые двухтактные каскады показаны на рис. Недостаток схемы рис.

Рубрика: Коммуникации и связь. На рисунке 5. Основной недостаток такого повторителя - плохая нагрузочная способность при работе на низкоомную нагрузку, а отсюда и большие вносимые искажения в виде нечётных гармоник.

Схемотехнические решения, показанные на рисунке 21, позволяют достаточно простым способом исключить полную отсечку предвыходных транзисторов и тем самым уменьшить коммутационные искажения. Рисунок 21 - Схемы, позволяющие достаточно простым способом исключить полную отсечку предвыходных транзисторов и тем самым уменьшить коммутационные искажения. В повторителе рис. Основной недостаток такого повторителя - плохая нагрузочная способность при работе на низкоомную нагрузку, а отсюда и большие вносимые искажения в виде нечётных гармоник.

Возможный путь усовершенствования заключается во введении вольтдобавки в эмиттеры входных транзисторов. Как следует из 29 и 30для увеличения коэффициента передачи A V необходимо увеличивать крутизну прямой передачи ПТУП g fs и уменьшать входную емкость Реферат i. Из результатов измерения коэффициента передачи истоковый повторитель повторителя можно выделить крутизну прямой полевом транзисторе g fs и входную емкость ПТУП — C i. Если разделительную емкость C S выбрать достаточно большой, так чтобы выполнялось условие.

Из эквивалентной входной емкости можно вычленить емкости C pC jdC gdC gsзная геометрические размеры ПТУП, диода, контактных площадок и величины удельных емкостей p-n переходов и окислов.

  • Так как сопротивление резистора Rб постоянно, то ток IбР начнет уменьшаться.
  • Рассмотрим одномерную структуру с длиной затвора L между областями истока и стока.
  • К дестабилизирующим факторам, в первую очередь, следует отнести изменение температуры окружающей среды, вызывающей, во-первых, изменение обратного тока коллекторного перехода Iко, во-вторых, изменение напряжения эмиттерного перехода Uбэ транзистора, и, в — третьих, изменение его коэффициента передачи тока h21э.
  • Использование в микроэлектронике можно как повторители напряжения на основе полевых транзисторов, так и повторители напряжения на основе биполярных транзисторов.
  • В микросхемах рабочие напряжения не превышают 2 В.
  • Более подробное рассмотрение подтверждает это и приводит к выражению для коэффициента усиления.

В системе программ схемотехнического анализа OrCAD 9. Основными параметрами модели, влияющими на коэффициент передачи, являются [7]:. Последовательность экстракции параметров модели ПТУП Шихмана-Ходжеса из результатов измерения коэффициента передачи истокового повторителя будет следующая:. ПТУП, работающий в режиме насыщения нормального включения, имеет следующую зависимость тока стока I d от напряжения затвор-исток и сток-исток.

Падение напряжения на диоде смещения рассчитывается исходя из анализа схемы замещения элементов ИП математическими моделями. Она показана на рисунке 18 [8]. Схема замещения рисунок 18 описывается следующей системой истоковый повторитель на полевом транзисторе реферат в режиме насыщения и нормального включения.

Прямой истоковый повторитель на полевом транзисторе реферат через идеальный диод VD2 и рекомбинационный ток через неидеальный диод VD1 описываются соответственно соотношениями. Следовательно, напряжение на затворе определяется из соотношения 52 и равно прямому падению напряжения на неидеальном диоде VD1. Отношение генерационно-рекомбинационных токов пропорционально отношению площадей p-n-переходов канала ПТУП и диода смещения затвора. Далее определяется коэффициент модуляции длины канала.

Его можно оценить из измерения зависимости коэффициента передачи от напряжения питания. Поделив соотношение 64 на 65 и учитывая, что крутизна прямой передачи связана с коэффициентом передачи истокового повторителя соотношением V D1V D2 — падение напряжения на диоде смещения затвора при двух значениях напряжения питания истокового повторителя. Падение напряжения на диоде смещения затвора определяется по соотношению Разность падений напряжения на диоде при изменении напряжения питания истокового повторителя.

Остальные параметры модели ПТУП можно выбрать по умолчанию, поскольку они еще менее кроме емкостей влияют на передаточную характеристику ИП [7]. Эквивалентная входная емкость рассчитывается по формуле Емкость C Pописывающая емкость контактной площадки затвора, рассчитывается по формуле.

Соотношение площадей p-n-переходов. Так как площади переходов затвор-исток и затвор-сток равны, то емкость диода в 6,64 раза меньше емкости переходов ПТУП. С учетом 818384а также напряжений на диоде и переходах ПТУП, запишем уравнение для вычисления С 0.

Истоковый повторитель

Для сравнения расчетных и экспериментальных значений, параметры схемы ИП, полученные при моделировании, а также в ходе измерений приведены в таблице 2. Таблица 2.

[TRANSLIT]

Из таблицы 2. Погрешность двух последних параметров оказалась значительной ввиду того, что при экстракции параметров модели ПТУП в теории допускались некоторые приближения, и для достижения соответствия расчетных значений R i и R O заводной энтони берджесс рецензия несколько преобразовать соотношения вышеописанной методики.

Поэтому, исходя из требований, предъявляемых к ПТУП, производят выбор физической структуры различных областей.

В схеме использован диод смещения затвора ПТУП на основе перехода база-эпитаксиальный слой и применяется однослойная металлизация. Параметры физической структуры разрабатываемой ИМС приблизительно соответствуют параметрам ИМС истокового повторителя. Технологический маршрут изготовления и нормы на контролируемые параметры ИМС истокового повторителя приведены в таблице 3. Таблица 3. Эскиз топологии разрабатываемой ИМС приведен в приложении А. Различия между ИМС существуют и в топологии.

Топология этих микросхем различается по конструкции основного активного элемента — ПТУП. Также наблюдаются различия в конструкции резисторов.

Разрабатываемая ИМС выполняется по биполярной технологии, она имеет 4 вывода на кристалле: 1 — напряжение истоковый повторитель на полевом транзисторе реферат, 2 — выход, 3 — общий, 4 истоковый повторитель на полевом транзисторе реферат вход. В процессе выполнения дипломного проекта определим рациональность своего труда.

Для этого необходимо сопоставить запланированное время на проектирование ИМС и оформление дипломного проекта с фактически затраченным.

На первом этапе составим план работы, определим исполнителей и рассчитаем плановую трудоемкость выполнения отдельных этапов работы, рассчитаем удельный вес каждого этапа в общем времени, отведенном на дипломное проектирование. А затем проведем аналогичные расчеты по фактическим данным. Результаты расчетов приведены в таблице 5. Из данной таблицы видно, что фактическая трудоемкость составила человекочасов, что на 21 час меньше запланированной. Отклонения произошли на 2-м, 3-м, 4-м и 8-м этапах.

Больше времени потребовалось для снятия зависимостей и характеристик, и меньше для анализа и обработки результатов эксперимента.

Оформление дипломного проекта заняло немного меньше времени ввиду модернизации компьютера. Затраты, связанные с проектированием и моделированием схемы рассчитываются по смете, которая включает следующие статьи:. Расчет затрат на электроэнергию определяется исходя из мощности оборудования, времени его работы и стоимости 1 кВт.

Стоимость 1 кВт. Расчет затрат на электроэнергию приведен в таблице 5. Самое непосредственное отношение к написанию дипломной работы имеют студент-дипломник, руководитель на кафедре. Расходы на оплату труда составили ,03 рублей, из них наибольшие расходы на оплату труда составили: ,62 рублей — студенту-дипломнику; ,00 рублей — руководителю дипломного проекта.

Сумма отчислений на социальные нужды рассчитывается как процент от расходов на оплату труда людей, занятых в работе над дипломным проектом. Результаты расчетов по единому социальному налогу приведены в таблице 5. Отчисления на единый социальный налог составили ,07 рублей, из них наибольшие составляют отчисления в Пенсионный фонд, ,81 рублей.

Сумма амортизационных отчислений составила ,58 рублей, из них наибольшие составили амортизационные отчисления компьютера, ,50 рублей.

Истоковый повторитель на полевом транзисторе реферат 575

В эту статью включаются расходы на канцелярские принадлежности, необходимые для оформления дипломной работы таблица 5. Составим смету затрат на выполнение дипломной работы, используя данные расчетов затрат по каждому элементу.

Результаты представим в таблицу 5. Общая сумма затрат на выполнение дипломного проекта составила ,04 рублей. Сумма затрат по данным статьям не может являться слишком высокой.

Затраты на выполнение дипломной работы можно считать обоснованными, так как в результате проектирования ИМС уменьшилась стоимость кристалла ИМС. Поэтому, уменьшатся и затраты на изготовление ИМС, а значит ее производство будет выгодным с экономической точки зрения.

Истоковый повторитель на полевом транзисторе реферат 4337124

В настоящее время стремительно растет число специалистов, в работе которых часто используется персональный компьютер. Однако, несмотря на все удобства и достоинства работы с персональным компьютером имеются также и вредные факторы при работе с ПЭВМ, влияющие на организм человека [10]. Многочисленными исследованиями российских и зарубежных специалистов доказано, что важнейшим условием безопасности человека перед экраном является правильный выбор визуальных параметров дисплея и реферат условий рабочего места.

Работа с дисплеями — и это доказано однозначно — при неправильном выборе яркости и освещенности экрана, контрастности знаков, цветов знака и фона, при наличии бликов на экране, дрожании и мелькании изображения — приводит к зрительному утомлению, головным болям, к значительной физиологической и психической нагрузкам, к ухудшению зрения.

Однако среди этого многообразия можно выделить наиболее типичные схемы, содержащие элементы и цепи, которые чаще всего встречаются в усилительных устройствах независимо от их функционального назначения. Современные истоковый повторитель выполняются преимущественно на биполярных и полевых транзисторах в дискретном или интегральном исполнении, причем усилители в микроисполнении отличаются от своих дискретных аналогов, главным образом, конструктивно-технологическими особенностями.

Схемные же построения принципиальных отличий не имеют. Наибольшее распространение получили каскады на биполярных и полевых транзисторах, использующие соответственно схемы включения транзистора с общим эмиттером и общим истоком.

Реже используются схемы включения с общим коллектором и общим стоком. Схемы включения с общей базой или общим затвором находят применение только в узком классе устройств, например во входных цепях радиоприемных устройств, работающих в диапазоне УКВ.

Рассмотрение таких каскадов, в силу специфики построения, связанной с сильным влиянием на их свойства паразитных параметров реальной конструкции каскада, выходит за рамки настоящего курса. В дальнейшем будут рассмотрены только принципы построения и основные параметры каскадов, использующих все схемы включения биполярных транзисторов и с ОИ, ОС — для полевых транзисторов.

Режим работы усилителя определяется начальным положением рабочей точки точки покоя на сквозной динамической характеристике усилительного элемента, то истоковый повторитель на полевом транзисторе реферат на зависимости выходного тока усилительного элемента от ЭДС напряжения транзисторе сигнала.

Вид типичной сквозной динамической характеристики показан на рисунке 4. В усилителях используется несколько принципиально различных режимов его работы, называемых классами усиления. Для обозначения различных классов усиления употребляют прописные латинские буквы. Рассмотрим их подробнее.

В режиме А рабочая точка обозначена точкой РА на сквозной характеристике рисунка 4. Возможно и иное расположение рабочей точки. Необходимо, чтобы амплитудные значения сигнала не выходили за пределы линейного участка сквозной характеристики.

Выходной сигнал, в этом случае, практически повторяет форму входного сигнала при относительно небольшой величине последнего. Нелинейные искажения при этом минимальны. Ток в выходной цепи существует в течение всего периода входного сигнала. Среднее значение выходного тока велико по сравнению с амплитудой или действующим значением его переменной составляющей.

Поэтому КПД усилительного каскада невысок — В связи с этим режим усиления А используют лишь в маломощных истоковый повторитель на полевом транзисторе реферат предварительных усилителяхдля которых, как правило, важен малый истощение природных ресурсов доклад нелинейных искажений усиливаемого сигнала, а значение КПД не играет существенной роли.

В режиме В рабочая точка выбирается так, чтобы ток через усилительный элемент протекал только в течение половины периода входного сигнала.

Усилительный элемент работает с так полевом отсечкой. Углом отсечки принято называть половину той части периода, в течение которого проходит ток.

2.1.7. Истоковый повторитель

Ток покоя оказывается равным нулю, но форма выходного тока из-за нижнего изгиба сквозной характеристики истоковый повторитель на полевом транзисторе реферат относительно входного даже в пределах проводящего полупериода. В кривой тока появляются высшие гармоники, что приводит к увеличению нелинейных искажений по сравнению с режимом А.

Среднее истоковый повторитель на полевом транзисторе реферат выходного тока уменьшается, в результате чего КПД усилителя достигает В этом режиме обеспечивается КПД до Однако высокий уровень линейных искажений существенно ограничивает применение его для усиления колебаний.

Существует промежуточный режим АВ, когда рабочая точка выбирается на сквозной характеристике ниже, чем в режиме А, и выше, чем в режиме В но все же ближе к истоковый повторитель на полевом транзисторе реферат В, в начале линейного участка.

В режимах АВ, В и С выходной ток имеет прерывистый характер. Поэтому для сохранения формы выходного сигнала обычно применяют двухтактные усилители, которые обеспечивают усиление как положительной, так и отрицательной полуволны входного сигнала.

Особенности схемотехнического построения подобных каскадов будут рассмотрены дальше в разделе усилителей мощности. При резонансной нагрузке например, высокодобротный резонансный контур радиопередатчиков могут быть использованы и однотактные схемы. Наиболее часто в этом случае применяется режим класса С.

Во всех рассмотренных ранее режимах работы максимальный входной ток, а, реформы столыпина и их последствия реферат, и входное напряжение ограничиваются величинами, соответствующими границе между активным режимом работы и режимом насыщения. Общим для всех рассмотренных режимов работы является также тот факт, что усиление входного сигнала сопровождается потерями мощности в транзисторе усилительного каскада.

Абсолютная величина этих потерь для различных классов усиления различна, но они не могут быть сведены к нулю. Существует только две области, для которых можно считать, что мощность, выделяющаяся в транзисторе, теоретически равна нулю. Это режимы отсечки и насыщения биполярного транзистора. В этих областях потери, существующие в транзисторе, определяются исключительно его собственными параметрами и не связаны с процессом усиления входного сигнала.

Класс усиления D, соответствует режиму работы транзисторного каскада, при котором в установившемся режиме усилительный элемент биполярный транзистор может находиться или в состоянии включено режим насыщения биполярного транзистора или выключено режим отсечки биполярного транзистора. КПД такого усилительного каскада близок к единице. Для реализации данного режима работы входное напряжение должно принимать значение либо меньшее порогового напряжения Uбэ пор, либо большее Uвх мах, соответствующего границе активного режима работы и режима насыщения.

Более подробно особенности построения усилительных каскадов, использующих режим класса D, будут рассмотрены в разделах, посвященных импульсной технике. Следует отметить, что, строго говоря, КПД каскада, работающего в режиме класса D, только теоретически может быть равен единице. На практике в таких каскадах всегда присутствуют три составляющие потерь, природа которых кроется в неидеальности используемой элементной базы.

Это потери в насыщенном состоянии, потери в режиме отсечки и потери на переключение, обусловленные движением рабочей точки на выходных характеристиках транзистора из отсечки в насыщение и обратно. Однако при правильном проектировании эти потери всегда меньше потерь в других классах усиления. Рассмотрим построение основных схем каскадов, работающих в режиме класса А.

Схемотехника усилителей других классов будет рассмотрена в разделах, посвященным усилителям мощности и импульсной техники. Начнем с анализа метода расчета схем, содержащих нелинейный элемент. Известно, что путем эквивалентных преобразований любые схемы могут быть сведены к последовательному включению двух элементов. При этом характеристики элементов в общем случае могут иметь произвольный характер. Это могут быть либо два линейных элемента, либо линейный и нелинейный элементы, либо два нелинейных элемента.

При этом один или оба из них могут быть управляемыми.

Истоковый повторитель на полевом транзисторе реферат 1236

Большая часть усилителей содержит один управляемый нелинейный элемент транзистор и пассивные линейные элементы — резисторы. Наличие емкостей и индуктивностей на данном этапе не учитывается. Поэтому путем преобразований схема усилителя может быть сведена к схеме, изображенной на рисунке 4. На схеме изображен нелинейный элемент НЭ, который через резистор R подсоединен к источнику напряжения Еп.

Реферат: Усилительные каскады переменного тока на биполярных транзисторах

Нелинейный элемент управляется входным сигналом Uвх. Через него протекает ток Iнэ и возникает парение напряжения Uнэ. На основании закона Кирхгофа имеем:.