http://pspicelib.narod.ru

Использование транзистора в качестве оперционного усилителя

           Очевидно, что транзистор имеет гораздо меньшее количество нулей и полюсов, и предельно большое произведение усиления на полосу.
Современные транзисторы имеют большой коэффициент усиления по постоянному току  B= 300..1000. Во многих случаях этого достаточно.
Это позволяет удешевить некоторые схемы, или использовать их на очень высоких частотах, где применение ОУ может быть проблематично и дорого.
В области частот, много меньших частоты единичного усиления, паразитными параметрами тразистров при расчетах можно пренебрегать.
Хотя применение для расчетов компьютера, позволяет справиться со многими вычислительными проблемами, и производить расчет схем работающих вплоть до (0,1..0,2)*Fт с учетом основных параметров не идеальности. Дальше усилительные свойства транзистора сильно падают, либо Fт столь велико, что требуется вести традиционный расчет транзисторных схем и паразитных эффектов.

Рис. 1. Схема инвертирующего усилителя

[Maple Metafile]

Рис. 2. Схема  эквивалентная

[Maple Metafile]

>    restart: with(MSpice): ESolve(Q,`BJT-PSpiceFiles/SCHEMATIC1/SCHEMATIC1.net`);

`Cистема Кирхгофа`

-B/Rbe*V2-(V3-V2)/R2-(V3-V2)*s*Cbc-V3/R3 = 0

-(V1-Vin)*s*C1-(V1-V2)/R1 = 0

(V3-V2)/R2+(V3-V2)*s*Cbc+(V1-V2)/R1-V2/Rbe-V2*s*Cbe = 0

`Решения`

{V1, V2, V3}

MSpice v8.80:   http://pspicelib.narod.ru

Заданы узлы: {VINP} Источники: [Vin]

Решения V_NET: [V1, V2, V3]

J_NET: [JRbe, JCbc, JVin, JCbe, JR2, JC1, JR3, JR1]

>    H:=simplify(limit(V3/Vin,C1=infinity),'size');

H := -((-s*Cbc*R2-1)*Rbe+B*R2)*R3/(((s*(Cbc+s*Cbc*R3*Cbe+Cbe)*R2+1+R3*s*Cbe)*R1+s*Cbc*R2*R3+R2+R3)*Rbe+((1+s*Cbc*(1+B)*R3)*R2+R3*(1+B))*R1)

>    K:=collect(converth(H,0),Rbe);
K_Ideal:='Limit(K,B=infinity)'=limit(K,B=infinity);

K := (Rbe-B*R2)*R3/((R1+R2+R3)*Rbe+R2*R1+R3*R1+B*R3*R1)

K_Ideal := Limit(K,B = infinity) = -R2/R1

>    Values(AC,RLCVI):

Ввод номиналов компонентов:   

R2:=100e3:  [100k]

C1:=10e-6:  [10u]

Rbe:=533:  [533]

Cbc:=3.5e-12:  [3.5p]

R3:=5.1e3:  [5.1K]

R1:=10e3:  [10K]

Cbe:=127e-12:  [127p]

AС источник: Vin:=1e-3:  AC: Vin:=1e-3:   Pfase(degrees):=0:

G1:=(B/Rbe*(V2-V0)):

>    B:=500: H:=simplify(H); K:=K; K_Ideal:=rhs(K_Ideal);
print(`Полоса 3 dB`): Digits:=3:
F_3dB:=solve(converth(H,f,magnitude)=abs(K)/sqrt(2),f)[1];
ploth([H],f=1..1e9,"3) semiАЧХ усилителя");

H := .3570000000e11*(533.*s-.1428556200e15)/(.1803362029e18*s+24165687.*s^2+.5322469660e24)

K := -9.581915839

K_Ideal := -10.00000000

`Полоса 3 dB`

F_3dB := .470e6

[Maple Plot]

Hosted by uCoz