Радиолоцман Электроника en
расширенный поиск +
  

27-06-2019

Необычная схема буфера класса A на основе источника тока

Журнал РАДИОЛОЦМАН, апрель 2019

Horst Koelzow

EDN

Основой описанной здесь схемы послужил классический двухтранзисторный источник тока (Рисунок 1). Ток, проходящий через резистор R1, зависит только от напряжения VBE (база-эмиттер) транзистора Q2 и от сопротивления самого R1. Напряжение VBE транзистора Q1 на выходной ток не влияет. Обычно такие схемы находят применение в источниках постоянного тока или в качестве ограничителей. Для верхней, положительной полуволны сигнала схема является усилителем. Добавление комплементарного каскада для нижней, отрицательной половины сигнала делает схему законченным буфером (Рисунок 2). Эмиттеры транзисторов Q2 и Q3 становятся входом схемы, а точка соединения резисторов R1 и R2 – выходом. Входной нагрузочный резистор R3 устанавливает выходное напряжение покоя. Источники смещения (источники тока IBIAS на рисунках) можно заменить резисторами.

Классический двухтранзисторный источник тока обычно используется в источниках постоянного тока или в качестве ограничителя.
Рисунок 1. Классический двухтранзисторный источник тока
обычно используется в источниках постоянного
тока или в качестве ограничителя.

В состоянии покоя с рабочей точкой 0 В обе половины схемы работают при максимальном токе, а потенциалы входа и выхода равны. При подаче входного напряжения вы вводите ток в узел эмиттеров Q2 – Q3. Из этой точки ток может идти наверх в базу Q1 или вниз в базу Q4. Направление входящего тока определяется уровнем выходного напряжения относительно входного. Если входное напряжение положительно, оно не влияет на верхнюю половину, потому что оно уже ограничено. Однако оно может уменьшить ток, управляющий нижней половиной, что приведет к уменьшению нижней полуволны выходного тока. Уменьшение выходного тока нижней части вызывает рост выходного напряжения. Короче говоря, ток входного сигнала «не ограничивает» напряжение в каскаде противоположной полярности.

Добавление к источнику тока еще одного каскада превращает его в буфер.
Рисунок 2. Добавление к источнику тока еще одного
каскада превращает его в буфер.

На первый взгляд может показаться, что схема имеет единичное усиление. Но, поскольку Q2 и Q3 подключены к верхним точкам резисторов R1 и R2, а не к выходу схемы, фактически R1 и R2 включены последовательно с выходной нагрузкой. Низкое сопротивление нагрузки RLOAD значительно нагружает схему, однако до тех пор, пока входной каскад не начнет ограничивать сигнал, схема не вносит искажений. Видимое со стороны источника сигнала входное сопротивление буфера равно

hFE(Q1) × (R1 + RLOAD) Ом,

где hFE – прямой коэффициент передачи тока базы.

Q2 и Q3 – это каскады с общей базой. Их назначение состоит в преобразовании входного напряжения в напряжение смещения, требуемое для Q1 и Q4. Эффект преобразования напряжения позволяет напрямую заменять транзисторы другими устройствами, такими как MOSFET или транзисторы Дарлингтона.

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Current source makes novel Class A buffer

Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Рекомендуемые публикации по теме:
Форум  »
Обсуждение: Двухквадрантный умножающий ЦАП на основе КМОП буфера
Схемы  »
Двухквадрантный умножающий ЦАП на основе КМОП буфера
Схемы  »
Новые усилители класса D на основе технологии UCD
Форум  »
Обсуждение: Новые усилители класса D на основе технологии UCD
Форум  »
Обсуждение: Схема сбора энергии на основе поьезоизлучателя

При перепечатке материалов с сайта прямая ссылка на РадиоЛоцман обязательна.

Приглашаем авторов статей и переводов к публикации материалов на страницах сайта.

Снизить потери энергии: гетероструктурные полевые транзисторы CoolGaN от Infineon
Пассивные компоненты для передовых разработок
Срезы ↓
Новая Инженерная Школа
Новая Инженерная Школа
Курсы и семинары для инженеров, технологов, разработчиков и конструкторов предприятий приборостроения.
Рейтинг@Mail.ru