Dr. Pap László jegyzete - BME Hálózati Rendszerek és ...

9.3. A DIFFERENCIÁLERŐSÍTŐ VIZSGÁLATA 175
1.0
i C1
αI 0
i C1
ideális
Offset van és pozitív
0.5
U off
U T
x =
∆u
U T
-6.0 -4.0
-2.0
0
2.0 4.0 6.0
∆u g
z =
U T
9.18. ábra. Az offset feszültség hatásának illusztrálása a differenciálerősítő karakterisztikáján.
u C = I 0
A 1 A 2 R C1 R C2
A 1 R C1 +A 2 R C2
(9.119)
kifejezéssel határozható meg. Ebből a tranzisztorok emitteráramaira az
A 2 R C2
i E1 = I 0 A 1 R C1 +A 2 R C2
A
i E2 = I 1 R C1
(9.120)
0 A 1 R C1 +A 2 R C2
értékek adódnak.
A korábban alkalmazott eljárás szerint a differenciálerősítő offset feszültsége ilyenkor az
( ) ( )
A 2 R C2 1 A 1 R C1 1
U off = u BE1 −u BE2 = U T1 ln I 0 −U T2 ln I 0
A 1 R C1 +A 2 R C2 K 1 A 1 R C1 +A 2 R C2 K 2
(9.121)
egyenletből számítható, mivel a tranzisztorok áram-feszültség karakterisztikájából
) ( )
u BE1 −U ts = U T1 ln(
iE1
A
K 1
= U T1 ln I 2 R C2 1 0
) (
A 1 R C1 +A 2 R C2 K 1
)
u BE2 −U ts = U T2 ln(
iE2
. (9.122)
A
K 2
= U T2 ln I 1 R C1 1 0 A 1 R C1 +A 2 R C2 K 2
Az offset feszültség fizikai okainak azonosítása érdekében ismét bontsuk fel a két tranzisztor termikus
potenciálját egy közös módusú és egy differenciál módusú részre:
U T1 = U T + ∆U T
2
U T2 = U T − ∆U T
2
, (9.123)
ahol U T a két tranzisztor átlagos hőmérsékletével, ∆U T pedig a tranzisztorok hőmérsékletének a különbségével
arányos. Ezeket felhasználva az offset feszültséget az
( √ √ ( )
A1 A 2 RC1 R C2 A2 K
U off = ∆U T ln I 0 √ 2 R C2
)+U T ln
A 1 R C1 +A 2 R C2 K1 K 2 A 1 K 1 R C1
(9.124)
egyenlőséggel határozhatjuk meg.
Ebből ∆U T = 0 ésA 1 = A 2 esetén az
( )
K2 R C2
U off = U T ln , ha
K 1 R C1
∆U T = 0 és A 1 = A 2 , (9.125)