Диод VI в схеме компенсирует температурный сдвиг входной характеристики транзистора. С повышением температуры уменьшается падение напряжения на диоде в проводяшем направлении, следовательно, уменьшается напряжение смещения во входной цепи. Обратный ток коллекторатранзистора компенсирует диод V2, обратный ток которого противоположен обратному току транзистора.

Диодная стабилизация в ИМС. Всякое произвольное изменение режима работы транзистора по постоянному току, например отклонение напряжения источника или температуры от номинальных значений, воспринимается на выходе ИМС, как полезный сигнал. По этой причине в ИМС широко используются диодные стабилизаторы напряжений и токов.

Простейший диодный стабилизатор напряжения ИС - это прямо или обратно смещенный эмиттерный переход интегрального транзистора. На рис. 21.26, а приведена схема стабилизатора напряжения, в котором в качестве стабилизирующего диода используется прямо смещенный биполярный транзистор в диодном включении. Схема имеет отрицательный ТКН AUo/hT= -2 мВ/°С. При использовании в качестве стабилизирующего диода обратно смещенного биполярного транзистора схема будет иметь положительный ТКН -ЬЗ мВ/°С. Допускается последовательное соединение п транзисторов в диодном включении, при котором опорное напряжение Uo - nUsa.

Можно осуществить умножение опорного напряжения (рис. 21.26, б). В схеме умножителя применена ООС, при которой Uo= = С/бэ(1+/?2/?з), а отрицательный ТКН - (AVo/AT) - (ДС/бэ/АГ) X X (1--/?2 ?з)- Изменяя отношение R2/R3, можно изменять значение С/о и ДС/о/ДТ. В приведенных схемах напряжение стабильно при изменениях напряжения питания Е и отклонении температуры от номинального значения, что обеспечивает в ИМС температурную ком пенсацию.

В цепях смещения аналоговых ИМС применяются диодно-тран-зисторные структуры. Одна из таких структур (рис. 21.26, в) содержит два идентичных биполярных транзистора VI и V2 с непосредственной связью эмиттерных переходов. Транзистор VI имеет диодное включение и аналогичен диоду, а транзистор V2 - транзистору в схеме рис. 21.25, в. Использование диодно-транзисторной структуры для создания стабилизатора тока ИМС уясняется из рис. 21.26, г. Опорное напряжение С/о = С/бэ1-1-/э1?2= С/бэ2-1-/э2-з-Пренебрегая малым током /52, получим hih и /э2 = -С2- При R2= =/?з и идентичных транзисторах VI и V2, что легко реализуется в ИМС, токи что следует из выражения для С/о. В схеме вы-

ходной ток I2 в нагрузке R повторяет (отражает) входной ток /] в широком интервале температур окружающей среды, почему схему часто называют отражателем тока.

Усилительный каскад на полевом транзисторе. Схема питания усилителя на полевом транзисторе с р-п-переходом и п-каналом, включенным с ОИ, приведена на рис. 21.27, а. При п-канале на затвор транзистора обычно подается отрицательное напряжение

смещения. Закрыт р-п-переход, постоянный ток в цепи затвора отсутствует, потенциал затвора равен потенциалу общего провода, потенциал истока относительно провода положителен между истоком и затвором в схеме действует отрицательное смещение зиоУд. -ItioRacT, где /ио - ток истока в рабочей точке.

Благодаря существующей в усилителе ООС схема автосмещения обеспечивает малые изменения параметров (тока стока /со, напряжения Us„o)- Так, с увеличением тока стока /со возрастают напряжение Ugo и смещение на транзисторе, что препятствует увеличению /со- Стабилизирующее действие возрастает с увеличением сопротивления резистора /?ист- Для обеспечения смещения включают делитель напряжения R1R2. Конденсатор Сист, щунтирующий резистор /?ист по переменному току, устраняет ООС, снижающую усиление. На рис. 21.27, б приведена схема усилительного каскада на полевом транзисторе с п-каналом с изолированным затвором и встроенным каналом, работающим в режиме обеднения. При р-ка-нале полярность источника питания изменяют на обратную.

Усилительный каскад на электронной лампе. Усилители на электронных лампах требуют питания цепей накала, анода, смещения на управляющей и экранирующих сетках. На управляющую сетку обычно подают отрицательное относительно катода (рис. 21.28) напряжение смещения от отдельного источника или автоматическое с резистора в катодной цепи. На экранирующую сетку напряжение подается от анодного источника через гасящий резистор Rg. Анодный ток /ао и ток экранирующей сетки ho, проходя от источника +Еа через лампу, складываются в катодной цепи (/кс=/ас+/эо) и создают на резисторе напряжение смещения Ссм=/?к/ко. Плюс этого напряжения действует на катоде, а минус (через резистор Rc) - на управляющей сетке лампы. Для устранения ОС по переменному току, снижающей усиление, резисторы Rk и Ra шунтируют конденсаторами Ск и Cg. Резистор Rc в цепи управляющей сетки обеспечивает стекание зарядов с сетки и подачу на нее напряжения смещения.

Усилители на ИМС. В ИМС предпочтение отдается активным элементам, занимающим в кристалле (по сравнению с пассивными

элементами) меньшую площадь. Между транзисторами в ИМС используется главным образом непосредственная связь. Активные смежные элементы ИМС располагают на небольших (примерно 50-100 мкм) расстояниях. При таком размещении активных элементов температурные коэффициенты параметров смежных элементов ИМС практически одинаковы.

Для питания усилителей ИМС используют одно- или двуполяр-

J-0 Еа 0-

Рис. 21.28. Схема питания экранированной лампы с общим катодом

Mbie ИСТОЧНИКИ noctoяннoo тока. В оДИоНолйрйом источнике питания имеются два зажима (положительный или отрицательный и общий заземляющий). Двуполярный источник имеет три зажима (положительный, отрицательный и общий заземляющий). Наиболее типовые значения напряжений источников: ±6,3; +15; ±18 В. В усилителях специального назначения может применяться несимметричное питание -fl2 и -6 В. Различная градация номиналов питающих напряжений затрудняет использование в одном усилителе ИМС различных серий.

§ 21.7. Цепи межкаскадной связи

Цепи межкаскадной связи должны обеспечивать передачу сигнала с минимально допустимыми искажениями (частотными, фазовыми, переходными) и малыми потерями.

Виды усилительных каскадов. Усилительные каскады могут быть одно- и двухтактными, симметричными и несимметричными. В однотактных каскадах обычно один из входных и выходных зажимов объединен общим проводом, потенциал которого относительно земли принимают равным нулю. При таком включении входная и выходная цепи однотактных усилительных каскадов несимметричны относительно земли. В однотактных каскадах на вход подается одно входное и с выхода снимается одно выходное напряжение.

Двухтактные каскады обычно симметричны. Они выполняются на двух УЭ, работающих на общую нагрузку. Для "них характерна подача относительно обп1,его провода двух равных, но противоположных по фазе потенциалов. И если несимметричные схемы яв-пяются двухпроводными, то симметричные - трехпроводными.

Исходя пз полярности усиливаемого сигнала на входе и выходе различают инвертирующие (изменяющие на 180° фазу гармонического сигнала) и неинвертирующие каскады.

Цепи межкаскадной связи. Прн соединении несимметричных усилительных каскадов используются цепи с непосредственной (гальванической) связью, резисторно-емкостная и трансформаторная.

Непосредственная связь между УЭ предпочтительна при интегральной технологии изготовления усилителей. Цепи непосредственной связи между УЭ не содержат реактивных частотно-зависимых элементов, поэтому широкополосны и просты в изготовлении, обеспечивают усиление как переменных, так и постоянных напряжений.

В качестве УЭ применяют биполярные и полевые транзисторы. На рис. 21.29, а в качестве примера приведена принципиальная схема двухкаскадного УНЧ с ООС на микросхеме К284УЕ1 (рис. 21.29, б). Связь между полевым VI и биполярным V2 транзисторами непосредственная. Для защиты выходного транзистора V2 от перегрузок при коротком замыкании на выходе включен резистор