Схемотехника аналоговых микросхем

СХЕМОТЕХНИКА АНАЛОГОВЫХ МИКРОСХЕМ

Электроника
12.1. Составной транзистор
Усилительный каскад на одном биполярном транзисторе обладает не большим коэффициентом усиления.
1. Схема Дарлингтона. Составной n-p-n-транзистор (пара Дарлингтона) представляет собой соединение двух n-p-n-транзисторов, показанное на рис. 12.1а. Ее главная особенность большая величина коэффициента тока базы. Из рисунка видно, что ток базы второго транзистора равен току эмиттера первого: Iб2=Iк1= (B1+1)Iб1,
где В1, - коэффициент передачи тока базы первого транзистора.
Суммарный ток коллектора двух транзисторов равен:
Iк=Iк1+Iк2=B1Iб1+B2Iб2=B1Iб1+В2(1+B1)Iб1 = (B1+В2(1+B1))Iб1
Общий коэффициент передачи по току найдём как отношение тока коллектора к току базы:
B= Iк / Iб1= B1+B2+B1B2.
Отсюда видно, что составной транзистор можно рассматривать как один транзистор с большим коэффициентом усиления по току, который реально достигает нескольких тысяч.
Недостатком рассмотренной схемы является существенно разные значения токов эмиттеров первого и второго транзисторов Iэ2>>Iэ1, в то время как от них сильно зависят В1 и В2. При однотипном изготовлении транзисторов невозможно у обоих получить большие значения В.
2. Схема на комплиментарных транзисторах. На рис.12.1б показана схема на транзисторах с разным типом проводимости, в которой этот недостаток устранен. Ее называют составным p-n-p-транзистором. Направление токов в ней соответствует p-n-p-транзистору. Поскольку Iб1=Iб, Iк1=B1Iб, Iк=Iэ2=(1+B2)Iб2=B1(1+B2)Iб
Общий коэффициент передачи по току равен B=B1+B1B2,что, практически совпадает с коэффициентом передачи предыдущей схемы.
3. Составной транзистор, выполненный по каскодной схеме (рис. 3.46). Она характеризуется тем, что транзистор VT1 включен по схеме с общим эмиттером, а транзистор VT2 – по схеме с общей базой. Такой составной транзистор эквивалентен одиночному транзистору, включенному по схеме с ообщим эмиттером, но при этом он имеет гораздо лучшие частотные свойства и большую неискаженную мощность в нагрузке.
Рис. 3.47. Каскодная схема