Шапка

Дополнительные упражнения для Части 2

==124

Упражнение 2.23
Разработайте транзисторный ключ, который будет замыкать две нагрузки на землю через насыщающиеся npn транзисторы. Замыкание ключа \( S_1\) должно активировать обе нагрузки, а ключа \( S_2\) - только одну.
Подсказка : используйте диоды.

==125

Упражнение 2.24
Разберите источник тока на рис. 2.96 .
(a) Какова величина \(I_{load}?\) Каков допустимый диапазон рабочего напряжения на нагрузке? \( V_{BE}\) принять за 0.6 V .
(b) Каковы будут колебания тока в рабочем диапазоне напряжений, если \(β\) будет меняться от 50 до 100 ( здесь работают два эффекта )?
(c) Если из-за эффекта Эрли \( V_{BE}\) меняется по закону \( V_{BE}\)=–0.0001\(ΔV_{CE}\) , насколько будет меняться ток нагрузки в рабочем диапазоне напряжений.
(d) Каков температурный коэффициент выходного тока, если считать, что \(β\) от температуры не зависит? Каким будет температурный коэффициент, если \(β\) растёт на 0.4\%/°C от номинального значения 100 ?

Рис. 2.96 Источник тока к упражнению 2.24

Упражнение 2.25
Рассчитайте npn усилитель с общим эмиттером с коэффициентом передачи 15 , напряжением коллектора \( V_{CC}\)=15 V и током коллектора 0.5 mA . Задайте рабочую точку на 0.5\( V_{CC}\) , а низкочастотную границу по уровню «3dB» на 100 Hz .

Упражнение 2.26
Оснастите усилитель 2.25 вольтодобавкой, чтобы поднять входной импеданс. Выберите разумную частотную границу для цепи вольтодобавки.

Упражнение 2.27
Рассчитайте дифференциальный усилитель со связью по постоянному току и однополярным выходом. Коэффициент передачи схемы для малого сигнала 50 , питание ±15 V , ток покоя каждого транзистора 0.1 mA . Ток покоя должен задаваться источником тока, а на выходе - стоять эмиттерный повторитель.

Упражнение 2.28
Требуется создать усилитель с коэффициентом передачи, управляемым напряжением ( в Части ##_3 будет показано, как собрать такую схему на полевых транзисторах ).
(a) Разработка должна начинаться с создания дифференциальной пары с эмиттерным источником тока без эмиттерной дегенерации ( без эмиттерных резисторов ). Питание ±15 V . Рабочий ток каждого транзистора \(I_C\)=100 μA , а коллекторная нагрузка \(R_C\)=10 kΩ . Подсчитайте усиление от несимметричного входа ( второй заземлён ) до однополярного выхода.
(b) Измените схему таким образом, чтобы внешнее управляющее напряжение могло менять ток покоя дифференциального усилителя. Выведите выражение для зависимости усиления от управляющего напряжения.
В реальной схеме, возможно, придётся добавить второй источник тока, который будет компенсировать уход рабочей точки, вызванный изменением усиления. Другим вариантом является дополнительный дифференциальный выходной каскад.

Упражнение 2.29
Нерадивый студент в нарушение заветов этой части собрал усилитель 2.97 . Он подкрутил \(R\) до получения рабочей точки 0.5\( V_{CC}\) .
(a) Какое значение имеет \(Z_{in}\) на высокой частоте, где \(Z_C\)≈0 .
(b) Каков коэффициент передачи для малого сигнала?
(c) На сколько примерно градусов должна подняться температура, чтобы транзистор вошёл в насыщение?

Рис. 2.97 Плохая цепь смещения

Упражнение 2.30
Некоторые прецизионные операционные усилители ( например, великолепный OP-07 ) используют схему на рис. 2.98 , чтобы скомпенсировать входной ток ( на рисунке показана только половина схемы, вторая ветка дифференциальной пары работает аналогично ). Объясните, как работает схема.
Примечание : \(Q_1\) и \(Q_2\) - пара с согласованной величиной бета.
Подсказка : всю работу делает токовое зеркало.

Рис. 2.98 Схема компенсации входного тока в прецизионных усилителях. Тема компенсации входного тока обсуждается в Части X4

Previous part:

Next part: