Главная  Интегральный монолит 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [ 53 ] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84]

ный недостаток. Она рассчитана на наличие в схеме симметричного сигнала постоянного тока и асимметричного сигнала переменного тока. Такие условия имеются только в дифференциальном усилителе. Следовательно, применение рассмотренного метода нейтрализации коллекторно-базовой емкости ограничивается лишь дифференциальными схемами.

8-4. ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ В ОДИНОЧНЫХ КАСКАДАХ

При проектировании широкополосных усилителей применение обратной связи с целью оптимизации его характеристик на высоких частотах является определяющим условием. При этом иногда приходится жертвовать полосой пропускания ради достаточно высокого усиления. В многокаскадных усилительных схемах имеется возможность выбора обратной связи, т. е. возможность охватывать местной обратной связью каждый каскад в отдельности (внутрикаскадная обратная связь) или же целиком всю схему усилителя. Местная обратная связь с точки зрения устойчивости всего усилителя оказывается в некоторых случаях более удобной, так как она позволяет проектировать каждый каскад в какой-то степени независимо от других.

Применение местных обратных связей - хорошо известный метод, применяемый при проектировании схем на дискретных элементах, и за-

I-°

i 1.

Рис. 8-7. Два типа обратной связи в одно-каскадных широкополосных усилителях.

имствован он непосредственно оттуда. Однако в монолитных интегральных схемах, где неприменима межкаскадная связь по переменному току, количество отдельных идентичных каскадов, охваченных местной обратной связью, которое можно соединить в многокаскадную схему- без недопустимо большого, сдвига уровня постоянного напряжения, ограничено двумя или в лучшем случае тремя усилительными каскадами. Большинство схем преобразователей уровня постоянного-напряжения, которые были рассмотрены в гл. 4, ие пригодны для использования в широкополосных усилителях, так как диапазон их рабочих частот ограничен. Особенно это относится к схемам преобразователей уровня, которые показаны на рис. 4-14, 4-15 и 4-17. Имеются только две схемы преобразователей уровня, которые в принципе можно использовать в широполосных усилителях. Эти преобразователи приведены на рис. 4-13,6 и в. Что касается схемы преобразователя уровня на лавинном диоде, которая показана на рис. 4-13,6, то ее применение в широкополосных усилителях встречает затруднения из-за высокого уровня шумов лавинного диода.

На рис. 8-7 показаны два основных типа цепей обратной связи, которые применяются в однокаскад-ных схемах широкополосных усилителей. При шунтирующей или параллельной цепи обратной связи (рис. 8-7,а) усилительный каскад имеет малое входное сопротивление, по существу является усилителем тока и хорошо работает с источником сигнала, имеющим высокое внутреннее сопротивление. При последовательной обратной связи (рис. 8-7,6) входное сопротивление каскада становится более высоким. Такой каскад больше подходит для усиления напряжения и, как правило, используется с источником сигнала, имеющим низкое внутреннее сопротивление.



--?s--1 !-*-1

тивлением для каскада с параллельной обратной связью.

На рис. 8-8 показаны две основные двухкаскадные схемы, которые применяются в широкополосных усилителях. Каскад с последовательно-параллельной обратной связью очень хорошо работает в качестве усилителя напряжения. Коэффициент усиления по напряжению такого двухкаскадного усилителя приближенно можно представить в виде

МвЬ!Х Ясбр

Ки--

(8-7)

Рис. 8-8. Двухкаскадные схемы для широкополосных усилителей: с последовательно-параллельной обратной связью (а); с параллельно-последовательной обратной связью (б).

При проектировании многокаскадного усилителя из отдельных каскадов, охваченных внутрикас-кадной обратной связью, разработчик имеет возможность свободно выбирать любой вид обратной связи в каждом каскаде. Однако требование иметь источник сигнала с соответствующим внутренним сопротивлением для каскадов с параллельной и последовательной обратной связью удовлетворяется наилучшим образом, если дв,я типа обратной связи чередуются в последовательных каскадах многокаскадного усилителя. При этом каскад с параллельной обратной связью является источником сигнала с низким внутренним сопротивлением для каскада с последовательной обратной связью и, наоборот, каскад с последовательной обратной связью яв-ляется источником сигнала с высоким внутренним сопро-

Каскад с параллельно-последовательной обратной связью используется в качестве широкополосного усилителя тока, так как имеет низкое входное сопротивление. Коэффициент усиления по току на низкой частоте такого усилителя приближенно мож:но записать в следующем вцде:

(8-8)

Многокаскадные усилители с внутрикаскадными обратными связями в некоторых случаях имеют более низкую стабильность по посто-

ВхсВ Т


ВыхпВ !

Выход I

Рис. 8-9. Дифференциальный широкополосный усилитель с последовательно-параллельной обратной связью (Fairchild МА 733).



ВБ 50

го ю

Е=±6В Г=25\

Rn=lкО

>

12 5 Ю 20 50 100 200 МГц

Рис. 8-10. Частотная характеристика для одиночного выхода широкополосного каскада рис. 8-9 при различных коэффициентах усиления.

/ - А-А замкнуты; 2 - В-В* замкнуты; 3 - все отводы разомкнуты.

янному току ПО сравнению с другими типами широкополосных усилителей, в которых обратная связь охватывает целиком весь усилитель. В монолитных интегральных схемах,, где применение большого числа активных элементов не яв,пяется ограничением, проблема стабильности по постоянному току может быть частично решена путем применения дифференциальных схем. Так как схеме дифференциального усилителя свойственна глубокая обратная связь по синфазному сигналу (см. гл. 5), она обладает более высокой стабильностью по постоянному току и, кроме того, в ней проще решается проблема сдвига уровня постоянного напряжения. Оба вида цепей


Рис. 8-11. Микрофотография монолитной пластинки усилителя с последовательио-параллежь-ной обратной связью (Fairchild цА 733).



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [ 53 ] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84]

0.0016