3.1.6. Расчет выходного сопротивления
Параметр «выходное сопротивление» определяет коэффициент усиления усилительного каскада и частоту полюса и поэтому является одним из важнейших параметром для любых усилителей. Поскольку он является малосигнальным параметром, то все эквивалентные схемы для его расчета являются линейными. По умолчанию подразумевается, что выходное сопротивление является активным и НЕ включает в себя реактивных компонентов.
По определению выходное сопротивление активных схем рассчитывается при условии протекания в них стационарных режимных токов и поддержании в узлах стационарных потенциалов. В этих условиях наиболее приемлемый метод определения выходного сопротивления вi-м узле схемы подразумевает:
(D) удаление из схемного узла реактивных компонентов;
(E) удаление всех переменных входных сигналов, т.е. подключение всех входов схемы к источникам напряжения с номиналами, равными режимным потенциалами в этих узлах;
(F) подключение к этому узлу малого пробного источника тока , много меньшего режимного тока, протекающего в этом узле (условиененарушения стационарного состояния, бывшего ДО подключения этого источника тока);
(G) измерения величины изменения потенциала в узле;
(H) вычисления отношения , которое определяется как:
(3.34)
При осуществлении пункта (Б) предполагается, что наличие входных переменных сигналов как минимум усложняет (в большинстве случаев – чрезмерно) расчет изменения потенциала в узле. В экспериментальных условиях наличие входных переменных сигналов просто мешает как обнаружению факта измененияпотенциала в узле, так и измерению его с необходимой точностью.
Эквивалентная малосигнальная схема для расчета выходного сопротивления в простейшем усилителе получается из схемы на рис. 3.7b после выполнения условий (D) и (E), т.е. удалении источника переменного тока и конденсатора. В результате вся эквивалентная схема состоит из одного резистора, и выходное сопротивление тождественно равно ему, подтверждая правильность названия «» эквивалентного сопротивления в выражении (3.12).
- В.В. Баринов ю.В. Круглов
- 1. Введение в анализ и синтез базовых узлов линейной обработки
- 1.1. Преобразование Лапласа как метод анализа линейных схем
- 1.2. Примеры расчета передаточных функций некоторых пассивных
- 1.2.1. Пассивный rc фильтр низких частот первого порядка
- 1.2.2. Простейший пассивный rlc фильтр низких частот
- 1.3. Примеры расчета передаточных функций простейших активных
- 1.3.1. Неинвертирующий усилитель
- 1.3.2. Инвертирующий усилитель
- 1.3.3. Активный инвертирующий интегратор
- 1.4. Введение в реализацию arc биквада
- 1.4.1. Принцип масштабирования пассивных элементов в arc фильтрах
- 1.5. Введение в концепцию переключаемых конденсаторов
- 1.5.1. Неинвертирующий переключаемый конденсатор с задержкой,
- 1.5.2. Неинвертирующий переключаемый конденсатор без задержки,
- 1.5.3. Инвертирующий пк интегратор без задержки, не чувствительный
- 1.5.4. Инвертирующий переключаемый конденсатор с задержкой,
- 1.5.5. Неинвертирующий пк интегратор с задержкой
- 1.6. Реализация биквада на базе переключаемых конденсаторах
- 1.7. Дискретизация аналогового сигнала. Идеальные выборки
- 1.7.1. Передаточная функция пк интегратора без задержки
- 1.7.2. Передаточная функция пк интегратора с задержкой
- Модели элементов интегральных схем
- 3. Базовые элементы кмдп операционных усилителей
- 3.1. Простейший усилитель напряжения с общим истоком
- 3.1.1. Простейший усилительный каскад с общим истоком и активной
- 3.1.2. Малосигнальные характеристики простейшего кмдп усилителя
- 3.1.3. Частота единичного усиления простейшего усилителя
- 3.1.4. Соотношение малосигнальных параметров простейшего
- 3.1.5. Простейший усилитель в режиме большого сигнала
- 3.1.6. Расчет выходного сопротивления
- 3.1.7. Элементарный анализ величины входной емкости. Емкость Миллера
- 3.1.8. Пример топологии простейшего усилителя
- 3.2. Выходное сопротивление и коэффициент передачи каскада с диодом в нагрузке
- 3.3. Токовое зеркало
- 3.3.1. Формирование режимных потенциалов в простейшем усилителе с общим истоком
- 3.4. Истоковый повторитель
- 3.4.1. Выходное сопротивление и входная емкость истокового
- 3.5. Метод увеличения выходного сопротивления усилителя
- 3.6. Каскодный усилитель
- 3.6.1. Передаточная функция простейшего каскодного усилителя с идеальной токовой нагрузкой
- 3.6.2. Роль емкости в выходном узле каскодного усилителя.
- 3.6.3. Диапазон изменения выходного напряжения
- 3.6.4. Схемы формирования постоянного смещения на затворе каскодного транзистора.
- 3.6.5. Каскодное токовое зеркало
- 3.6.6. Самосмещаемое каскодное токовое зеркало
- 3.7. Концепция активного каскодного транзистора (материал для дополнительного изучения подготовленными студентами с использованием периодической литературы)
- 3.8. Дифференциальный каскад
- 4. Архитектуры кмдп операционных усилителей
- 4.1. Методика оценки малосигнальных характеристик операционного усилителя
- 4.1.1. Методика замены нескольких действительных неосновных полюсов в передаточной функции операционного усилителя одним «эффективным» неосновным полюсом
- 4.1.2. Расчет запаса фазы операционного усилителя с действительными
- 4.2. Однокаскадные операционные усилители как операционные
- 4.2.1. «Телескопический» оитун
- 4.2.1.1. Базовые характеристики «телескопического» оитун
- 4.2.1.2. Упрощенная методика расчета фазы в «телескопическом» усилителе
- 4.2.1.3. Оценка частот неосновных полюсов «телескопического» оитун
- 4.2.1.4. Анализ переходных процессов
- 4.2.2. «Согнутый» каскодный оитун с р-канальным входом
- 4.2.2.1. Диапазоны входного синфазного и выходного напряжений
- 4.2.2.2. Режим малого сигнала
- 4.2.2.3. Переходной процесс в режиме большого сигнала
- 4.2.3. «Согнутый» каскодный оитун с n-канальным входом
- 4.3. Двухкаскадный операционный усилитель (оитун)
- 4.3.1. Базовая схема двухкаскадного оитун
- 4.3.2. Эквивалентная малосигнальная схема двухкаскадного усилителя
- 4.3.3. Передаточная функция двухкаскадного усилителя
- 4.3.4. Соотношение частот неосновного полюса, нуля и частоты единичного усиления
- 4.3.5. Частота единичного усиления двухкаскадного оитун
- 4.3.7. Реакция двухкаскадного оитун на большой входной сигнал.
- 4.3.8. Реакция двухкаскадного оитун на большой синусоидальный
- 4.3.9. Распространенная архитектура двухкаскадного оитун
- 5. Шум и его анализ в кмдп аналоговых имс
- 5.1. Основные определения
- 5.1.1. Cуммирование шумов
- 5.1.2. Анализ шума в частотной области
- 5.2. Пример расчета шума arc фильтра первого порядка
- 5.2.1. Реакция на шумовой источник тока
- 5.2.2. Реакция на шумовой источник тока
- 5.2.3. Реакция на шумовой источник напряжения
- 5.4. Приведенный ко входу собственный «белый» шум повторителя
- 5.5. Собственный шум многокаскадного усилителя
- 5.6. Шум каскодного усилителя
- 6. Полностью дифференциальные оитун
- 6.1. Базовая архитектура полностью дифференциальных схем
- 6.2. Принципиальные преимущества полностью дифференциальных схем
- 6.2.1. Зависимость потенциала общего истока дифкаскада от сигнала
- 6.3. Принципиальные недостатки полностью дифференциальных схем
- 6.4. Варианты непрерывных во времени схем синфазной обратной связи (сос).
- 6.4.1. Схема с ограниченным диапазоном входных сигналов.
- 6.4.2. Непрерывная во времени cхема сос с максимальным диапазоном
- 6.4.3. Варианты схем синфазной обратной связи на базе переключаемых конденсаторов