Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1960, H. 5 - Linjära förstärkare med transistorer, av Ragnar Forshufvud och Per Olof Leine
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Fig. 24. Frekvensbegränsningen hos transistorn är
huvudsakligen förorsakad av
diffusionskapacitan-sen Cb’e■ Figuren kan betraktas som en förenkling
av hybrid-rr-schemat.
fenomen, emedan de stora termerna redan
varierar kraftigt från exemplar till exemplar.
Frekvensbegränsning vid
lågfrekvensförstärkning
Vid låga frekvenser betraktas basströmmen
som ett sekundärt fenomen i likhet med
läck-strömmen i en kondensator. Vid högre
frekvenser inkommer inverkan av
bas-emitterka-pacitansen Cb-e fig. 24, och "läckströmmen" kan
i de flesta fall helt försummas, vilket framgår,
om man tecknar kvoten mellan basström och
kollektorström som ett komplext tal <5
I k
b’e + jCOCfe) Ub’e gb’e , . Cb’ e .. 0.
––—-=–1 jCO- (18J
gm Vb’ e gm gm
Av denna formel framgår att för högre
frekvenser kommer den reaktiva komponenten att
bli helt dominerande.
Inverkan av kapacitansen på
frekvensgången hos ett förstärkarsteg, fig. 24, fås ur
lut _ gm ’ Gg
= (i9)
’’ Gg
där Gg är matningsadmittansen.
Förstärkningen är alltså konstant för låga frekvenser ända
upp till en viss gränsfrekvens, från vilken
förstärkningen sjunker med 3 dB per oktav,
fig. 25. Förhållandena är analoga med vad
som gäller för en vanlig RC-krets.
Gränsfrekvensen cogr blir
ügr-
Cb’,
Gg
(20)
och approximativt erhålles produkten av
strömförstärkning gånger bandbredd
Fofàqr = — =
Cb’ e
(21)
där F0 är stegets strömförstärkning vid låga
frekvenser.
>\, -,Olika värden
på 6g
Fig. 25.
Frekvensgång vid
olika värden
på
matningsadmittansen
Ga.
3 dB/okrav
Om vi nu gör matningsadmittansen allt
mindre och mindre, dvs. steget matas högimpedivt,
kommer förstärkningen vid låga frekvenser
att stiga samtidigt som gränsfrekvensen avtar,
fig. 25. Emellertid kommer förstärkningen till
sist att bli begränsad av admittansen g^e, dvs.
begränsad av transistorns egen
strömförstärkning ß. Samtidigt kommer gränsfrekvensen att
inta sitt lägsta värde. Det skisserade fallet med
mycket högresistiv drivning liar dock mycket
liten betydelse, och den associerade
frekvensen, o>ß, som ofta ligger mycket lågt, saknar
också större intresse. Det bör observeras att
det fall, då ß ej bestämmer stegförstärkningen,
förlorar o)ß allt intresse.
Miller-kapacitans
I fig. 24 har kapacitansen mellan bas och
kollektor försummats. I många fall kan detta
vara en grov approximation, speciellt då en
högimpediv belastningskrets utnyttjas eller då
transistorer för mycket hög frekvens
användes. Kapacitansen bas—kollektor, som själv
är mycket liten, vanligtvis av
storleksordningen 0,01 Cb-e, kommer att ha förhållandevis
stor inverkan, då spänningsförstärkningen
mellan bas och kollektor är hög. Kapacitansen
blir nämligen skenbart multiplicerad med
spänningsförstärkningen i steget, fig. 26. Detta är
helt ekvivalent med vad som sker i elektronrör
och går under benämningen Miller-effekt.
Beroende på vilken förstärkning som väljs, måste
ekv. (19) — (21) korrigeras med avseende på
detta. Denna korrektion ändrar i normala fall
resultatet med 5—20 %>. Kapacitansen Cj-c
belastar utgångssidan något, men liksom i
rörkretsar är inverkan härav försumbar.
Förutom det tråkiga förhållandet att
förstärkningen avtar, medför CVe att en
fasvrid-ning erhålles. I motkopplade förstärkare
sätter detta en gräns för den grad av
motkopp-ling som kan utnyttjas. För mycket
högfrekventa transistorer uppträder en ytterligare
fas-vridning i gm, vilket försvårar motkoppling än
mer. Denna fasvridning kan ofta uppgå till
20° eller mer, speciellt på diffunderade
transistorer.
Högfrekvens-förstärkning
Vid selektiva högfrekvens-steg kommer två
besvärande fenomen in, nämligen transistorns
inimpedans och en kraftig återkoppling
mellan kollektor och bas. Återkopplingen kan ha
både reaktiv och aktiv komponent. När man
bygger upp reproducerbara steg måste man
utföra en neutralisering, åtminstone om hög
förstärkning skall uttagas. Detta kan ske t. ex.
som i fig. 27, där kollektorns belastningskrets
försetts med en extra lindning, från vilken
en neutraliseringskapacitans anslutits till
basen. Genom lämpligt val av denna kapacitans
— detta nät — kan man bringa Z7;w = 0, då
en spänning Uut påtryckes steget. Transistorn
och neutraliseringsnätet utgör på så sätt
grenar i en brygga och neutraliseringsnätet
injusteras så att bryggbalans erhålles. Om neutra-
133 TEKNISK TIDSKRIFT 1960 H. 5
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
