Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

różnicowy wzmacniacz transkonduktacyjny

soul88 22 Lis 2008 20:27 2639 1
  • #1 22 Lis 2008 20:27
    soul88
    Poziom 2  

    Witam. Proszę o podanie informacji, gdzie wykorzystuje się taki taki układ (jak podany w temacie). Dodatkowo bardzo mile będą widziane wszelkie linki do materiałów o tym cudzie, bo szczerzę mówiąc to sam nawet za bardzo nie wiem co on wzmacnia. Z tego co się "w ciemno orientuję" to natężenie, ale nie jestem nawet tego pewien. Z góry dziękuję za wszelką pomoc! :)

    Pozdrawiam

    0 1
  • #2 31 Sty 2009 14:12
    baskiin
    Poziom 9  

    Tu Ci przesyłam kilka wniosków ze sprawozdań jakie robiliśmy na labkach.
    Może informacje tu zawarte na coś Ci się przydadzą.
    Temat labki to wzmacniacz transkonduktancyjny:

    Wzmacniacz transkonduktancyjny należy do specjalnej grupy wzmacniaczy sygnałowych. Charakteryzuje się on tzw. współczynnikiem transmitancji (zamiast wzmocnienia) tzn. stosunkiem prądu wyjściowego do napięcia wejściowego.Wzmacniacz trnaskonduktancyjny jest źródłem prądowym sterowanym napięciem, o prądzie równym iloczynowi napięcia wejściowego i transkonduktancji oraz rozwarciu na wejściu i wyjściu. Korzyścią takiego rozwiązania jest sterowanie prądowe sygnału, a to z kolei powoduje szybszą pracę układu, lepsze dopasowanie wyjścia sygnału oraz mniejsze opóźnienia czasowe sygnału. Praktyka wykazuje, że takie wzmacniacze są lepsze (wydajniejsze, szybsze) od tradycyjnych wzmacniaczy napięciowych mimo, że wprowadzają większy poziom zniekształceń nieliniowych.
    Wzmacniacze transkonduktancyjne wykonane z elementów dyskretnych jak i na wzmacniaczach operacyjnych mają zbliżone parametry, choć konkretne rozwiązania mogą się różnić parametrami, a to zagadnienie nie zostało wyjaśnione na podstawie niniejszych pomiarów. Jednym z podstawowych parametrów wzmacniacza transkondukcyjnego jest gm. Charakterystyka tego parametru w zależności od prądu źródła prądowego pary różnicowej (wejściowej) jest liniowa. Oznacza to, że większy prąd źródła powoduje proporcjonalnie większą wartość transkonduktancji. To z kolei polepsza parametry wzmacniacza, czyli znacznie lepiej jest pracować na większym prądzie źródła prądowego (ale zbyt wielka wartość spowoduje niestabilność wydajności tego źródła).
    W badanym wzmacniaczu na tranzystorach wystąpił znaczny poziom zniekształceń nieliniowych sygnału wyjściowego. Zniekształcenia te rosną wykładniczo wraz ze wzrostem napięcia wejściowego do teoretycznych 100% - jednak w praktyce nie przekraczają 30%. Dzieje się tak dlatego, że przy dużym wzmocnieniu gm=30mS napięcie wejściowe było zbyt duże i sygnał wyjściowy był „obcinany”, czyli z sinusoidy powstawał prostokąt. Źródłem tych zniekształceń są wprowadzone do układu lustra prądowe, które wykonane są na tranzystorach, a konkretnie wykorzystanie jednego złącza B-E, które ma charakterystykę I=f (U) nieliniową.




    Celem ćwiczenia było poznanie podstawowych właściwości prostych wzmacniaczy transkonduktancyjnych , w tym możliwości regulacji wzmocnienia za pomocą prądu oraz możliwości uzyskania szerszego pasma przenoszenia wzmacniacza .
    Wzmacniacze transkonduktancyjne mają szerokie zastosowanie przy formowaniu charakterystyk częstotliwościowych . Wzmacniacze transkonduktancyjne operacyjne są realizowane także w technologii bipolarnej opartej na wykorzystaniu właściwości luster prądowych .
    Dla układu z rys. 1 dokonano pomiaru wartości transkonduktancji dla różnych wartości prądu stałego I. Charakterystyka w wyniku tych pomiarów ma charakter liniowy spowodowany charakterystyką tranzystora Ib=F(Ic) . Również żródła prądowe mają wpływ na wygląd tej charakterystyki .Porównując charakterystyki z rys. 2 i 3 można zauważyć , iż nie są one w pewnym stopniu prawidłowe , zwłaszcza w początkowym zakresie częstotliwości od 1 do 10 kHz.
    W zakresie wyższych częstotliwości charakterystyki przyjmują obraz prawidłowy .Wydaje się ,że w początkowym zakresie nieprawidłowość wynikała z parameyrów układu scalonego , którym posługiwaliśmy się wtrakcie ćwiczenia.
    Analizując w/w charakterystyki zauwaza się , że wzmacniacz z punktu 2.4 posiada większe pole wzmocnienia , niż wzmacniacz w punkcie 2.5
    Lustra pradowe zrealizowane w oparciu o tranzystory dyskretne zawierają rezystorydołączone do emiterów w celu skorygownia parametrów tranzystorów . Ponieważ w układzie UL 1111 parametry te są identyczne rezystory te są zbyteczne.




    Wzmacniacz transkonduktancyjny z punktu widzenia zacisków wyjściowych ma charakter źródła prądowego (bardzo duża rezystancja wyjściowa), sterowanego napięciem wejściowym. Potwierdzają to obliczenia rezystancji wyjściowej na podstawie pomiarów. Rezystancja ta wynosiła ponad 500kW. Wzmocnienie układu jest regulowane elektronicznie poprzez transkonduktancję gm (za pomocą prądu I polaryzującego stopień wejściowy). Na podstawie wyników pomiarów można stwierdzić, że zależność transkonduktancji od prądu I jest bardzo zbliżona do liniowej, co potwierdza przewidywania teoretyczne .
    Wzmacniacze transkonduktancyjne charakteryzują się szerszym pasmem przenoszenia (3-dB pasmo) niż konwencjonalne wzmacniacze zbudowane w oparciu o wzmacniacze operacyjne.

    Na bazie wzmacniaczy transkonduktancyjnych i kondensatorów można realizować szereg układów (wzmacniacze, filtry, generatory) bez użycia rezystorów. Brak rezystorów czyni te układy atrakcyjnymi do realizacji scalonej w technologii CMOS.

    2