Главная Случайная страница



Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника







Повторители на ПТ





Истоковый повторитель является аналогом эмиттерного и катодного повторителей. Повторители на ПТ имеют высокое входное сопротивление (>100МОм) и выходное сопротивление равное сопротивлению канала в рабочей точке. Сопротивление канала обратно пропорционально значению крутизны при рабочем токе стока и определяется выражением (3). В отличие от повторителя на БТ, смещающего выходной сигнал «к земле» на 0,6 вольт, повторитель на ПТ смещает выходной сигнал относительно входа к «+» питания на величину:

где UоТ1 и IоТ1 напряжение отсечки и начальный ток стока Т1.

Рис.4. Истоковый повторитель

 

Наиболее распространен истоковый повторитель по схеме рис.4А. Т.к. ПТ нагружен на сопротивление R1, то его сопротивление вместе с сопротивлением канала транзистора образуют делитель напряжения, уменьшающий Ku до значения 0,8-0,9 (типичные значения для подобных схем).

Коэффициент усиления по напряжению несложно приблизить к 1, заменив резистор в цепи истока источником тока (рис.4В). Кроме того, использование источника тока в цепи истока значительно снижает нелинейные искажения, вызываемые изменением сопротивления канала при работе с сигналами большого уровня.

Такой каскад можно рекомендовать как преобразователь импеданса для организации «байпаса» или при использовании в последующих каскадах малошумящих ОУ на биполярных транзисторах и т.д.

И последняя схема (рис.3С) построена на ПТ с каналами разного типа. Среди отечественных ПТ такие пары образуют КП303Ж-КП103Ж; КП303А-КП103И; КП303В-КП103К. При использовании транзисторов с отсечкой менее 1V (КП303Ж-КП103Ж) и отличающихся друг от друга начальным током стока не более чем на 20%, резисторы R2 и R3 можно исключить совсем. Емкость затвор-исток ПТ с каналом р-типа в несколько раз выше входной емкости n-канальных ПТ, поэтому единственный недостаток такого повторителя – примерно в пять раз большая входная емкость. Выходное же сопротивление такого повторителя приблизительно в два раза ниже, чем на схемах 4А или 4В.

Ниже приведено несколько практических схем повторителей на ПТ.



Рис.5.Практические схемы повторителей на ПТ.

На рис.5А использованы транзисторы с существенно разными напряжением отсечки и начальным током стока (для КП303Е U0=3..6V/I0=8..15mA, для КП303Ж U0=0,5..0,8V/I0=0.5..0,8mA). Выходной сигнал согласно формуле (4) автоматически смещается «на верх», что позволяет подключать такой повторитель к источнику, гальванически связанному с землей (н-р, непосредственно к ЗС гитары). Максимальная амплитуда положительной полуволны в этом случае на 0,3V больше Uзи по формуле (4).

На рис.5В повторитель построен на сборке из двух почти одинаковых ПТ в составе сборки: повторитель имеет очень малые искажения и практически нулевой сдвиг выхода относительно входа. Выходное сопротивление – около 1кОм.

На рис.5С изображена практическая реализация простейшего пушпульного повторителя на ПТ (ограничивает сигнал в отличие от повторителя на БТ кругло). Из-за параллельного включения транзисторов по переменному току уровень шума теоретически снижается на 3дб (на практике 0..1дб из-за более высокого шума р-канальных ПТ). Входная емкость – 30пФ, выходное сопротивление – около 300 Ом.

Элементы R1,R2,C1 в схемах по рис.5В и ри.5С при подключении непосредственно к каскадам с выходным потенциалом равным +1/2Uп следует исключить.

Классическая схема с общим истоком (ОИ)

Внешне аналогична распространенной ламповой схеме с общим катодом.

 

Рис.6. Схема с общим истоком.

 

Передаточные характеристики каскада с ОИ, определяются следующими выражениями:

Входное сопротивление: Rвх=R1,

Выходное сопротивление:

Коэффициент усиления:

где: Rc– сопротивление нагрузки в цепи стока;

ri– внутреннее сопротивление ПТ (сопротивление канала, умноженное на мю);

g– крутизна ПТ при заданном токе стока.

Т.к. каскад с ОИ нагружен в цепи стока на резистор сравнительно небольшого номинала, то влиянием внутреннего сопротивления ПТ можно пренебречь, и для этого случая:

(В схеме с общим катодом резистор в цепи анода имеет сопротивление, больше внутреннего сопротивления лампы, поэтому общее усиление каскада будет определятся в основном внутренним сопротивлением лампы).

Емкость в цепи истока влияет на АЧХ каскада. В итоге усиление на частотах ниже fH определяется формулой:

А на частотах выше fB – выражением:

Подставим сюда выражение для крутизны и, приняв, за UR – падение напряжения на RC получим:

Как видно из формулы (9) коэффициент усиления можно увеличить:

· выбрав ПТ с большим начальным током стока;

· выбрав ПТ с малым напряжением отсечки;

· увеличивая напряжение питания и сопротивление в цепи стока;

· уменьшая ток стока ПТ.

Реально достижимый коэффициент усиления по напряжению каскада с резистивной нагрузкой составляет в районе от 3 до 30 раз.

Наибольшее влияние на коэффициент усиления каскада оказывает выбор рабочего тока стока Ic, значение которого следует выбирать достаточно малым (0,1..0,3mA). Это достигается выбором Uзи близким к напряжению отсечки. В линейных устройствах такой режим не используется, т.к. для него характерен большой уровень нелинейных искажений, но в нашем случае это не недостаток, а скорее достоинство. Только надо иметь ввиду, что при уменьшении тока стока ухудшаются шумовые характеристики ПТ (пропорционально корню четвертой степени из тока стока), поэтому в самом первом (от гитары) каскаде ток стока лучше выбирать в районе ¼ начального тока стока – в этом случае достигается максимальный динамический диапазон по входу. (Рассуждения эти относятся не к этому конкретно каскаду, а ко всем каскадам на ПТ по схеме ОИ с любым типом нагрузки).



При выборе Uзи=Uо–0,6V, кроме того, достигается наибольшая термостабильность рабочей точки.

Обычный каскад по схеме ОИ с резистивной нагрузкой (рис.6) имеет ряд недостатков, которые делают его малопригодным для использования в гитарной электронике.

1. Невысокий коэффициент усиления каскада (даже при использовании ПТ с малой отсечкой и высокой крутизной типа 2SK170, 2SK117 и им подобных усиление каскада редко достигает 30);

2. Необходимость установки режимов по постоянному току. Каскад, спроектированный под ПТ с определенными параметрами, вообще не будет работать как усилительное устройство при установке ПТ с U0 или I0, большими или меньшими более чем на 25%. С учетом того, что разброс параметров ПТ в пределах одной серии и типа может превышать 50% – каскад будет неработоспособен (без подстройки) в половине (а то и больше) случаев при использовании других ПТ этой же серии;

3. Спектр ограниченного таким каскадом сигнала имеет много высокочастотных составляющих, не самым благоприятным образом украшающих звук.

Единственным и достаточно сомнительным достоинством такого каскада является его относительная простота. Из всего вышесказанного следует, что применение таких каскадов для обработки сигнала гитары не является самым лучшим решением.








Date: 2015-10-18; view: 5254; Нарушение авторских прав



mydocx.ru - 2015-2021 year. (0.009 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию