2. Расчет дифференциального усилителя

Найдем рабочий ток ДУ:

I₀= = 20,14 мкА (2.1)

Теперь рассчитаем параметры эквивалентной ТС (эквивалентных транзисторов Т^*₂ и Т^*₆):

h_{11 Т2* Т6*} = = 0,55 МОм (2.2)

S _{Т2* Т6*} = = 0,129 (2.3)

h_{22 Т2* Т6*} = = 0,025 мкСм (2.4)

Рассчитаем вначале номинал резистора R₄ , а затем значение синфазного входного сопротивления.

R₄ = ln = 5,034 кОм (2.5)

= 309,8 МОм (2.6)

R₂ = = 50.43 кОм (2.7)

Найдем внутреннее сопротивление источника, возбуждающего транзистора Т₇. Т.к. формула довольно сложная, разобьем ее на некоторые составляющие, отдельно найдем эти части, а потом и само сопротивление.

= 113600 Ом (2.8)

R_b = [ ( + R₁) h_21(T3) ] = 487300 кОм (2.9)

R_i= = 32,59 кОм (2.10)

Теперь найдем выходную проводимость ДТС на транзисторах Т₃,Т₄,Т₇:

h*_22(T7)= = 40,66 нСм (2.11)

Теперь есть возможность найти выходное сопротивление ДУ.

R_выхДУ= = 10.99 Мом (2.12)

Для дальнейшего расчета ДУ необходимо начать расчет формирователя амплитуды нашего ОУ.

Найдем коэффициент передачи дифференциального усилителя:

K_д = = 105,574 (2.13)

К_осс = 20lg = 140,52 дБ (2.14)

Рассчитаем статические параметры ДУ. Для этого примем равно 0,1.

U_см0 = φ_т∙ = 2,6 мВ (2.15)

I_вхс = = 0,047 мкА (2.16)

𝛥 I_вхср= I_вхср ∙ = 0.0047 мкА (2.17)

Примем обычную температуру, при которой будет работать наш ОУ 300К.

𝛥 𝛥 I_вхср= 𝛥 I_вхср/T = 42.67 пА/К (2.18)

Найдем значение резистора R₅, стоящего на выходе.

R₅ = = 8, 82 кОм (2.19)

3. Расчет формирователя амплитуды

Для этого примем значения некоторых нужных нам величин:

h_21(т15)= h_21(т13)=82

n = = 37,968 (3.1)

Найдем номинал резистора R₆:

R₆ = = 93,91 кОм (3.2)

Найдем входные сопротивления транзисторов Т₁₃ и Т₁₅, необходимые для дальнейшего расчета:

h_11(т13) = 2∙m₁∙φ_т∙ = 244,3 кОм (3.3)

h_11(т15) = m₁∙φ_т∙ = 6,435 кОм (3.4)

Теперь есть возможность найти эквивалентное сопротивление нагрузки, входное сопротивление нагрузки, коэффициент передачи повторителя на транзисторе Т₁₃.

R_нп=R₆‖( h_11(т15)+R₇∙( h_21(т15)+1)) = 7,471 кОм (3.5)

R_вхп= h_11(т13)+ R_нп∙( h_21(т13)+1) = 864,4 кОм (3.6)

K_п=1- h_11(т13)/ R_вхп = 0,717 (3.7)

Найдем входную проводимость ФА, тем самым получим возможность продолжить расчет ДУ:

G_вхФА=1/ R_вхп = 0,147 мкСм (3.8)

Найдем выходное сопротивление повторителя на транзисторе Т13:

R_{выхп(т13)} = ‖ R6 = 55,44 кОм (3.9)

h_22(т15)= = 2,485 мкСм (3.10)

Теперь нам надо найти выходную проводимость эквивалентной ТС на транзисторе Т₁₅ и R₇:

h^*_22(т15)= = 2.42 мкСм (3.11)

Теперь найдем крутизну ТС, выходную проводимость транзистора Т`14:

S^*_(т15) = = 0,01 А/В (3.12)

h_22(т`14) = = 4,97 мкСм (3.13)

С учетом входной проводимости ЭП найдем вторую составляющую коэффициента передачи ФА, а затем и сам K_фа.

K`_фа = = 1344 (3.14)

K_фа = K`_фа K_п = 963,967

Теперь найдем коэффициент передачи всего ОУ:

К_u = К_фа К_д К_эп = 100,4 В/мВ (3.15)

Как видно, с помощью правильно подобранных параметров мы добились нужного коэффициента передачи нашего ОУ, поэтому никакого пересчета делать не надо.