Здесь Явхпл - входное сопротивление половины ДУ (плеча схемы), являющееся входным сопротивлением каскада ОЭ, равное Явх-пл = "б + ("э + ЮФе + !)• Дифференциальное входное сопротивление ДУ, измеренное между входами транзисторов Tj

и Гг,

Выходное сопротивление одной половины ДУ Кьк = к, и дифференциальное выходное сопротивление ДУ, измеренное между коллекторами транзисторов Tj и Tj, Квых.д - 2Кк- Коэффициент усиления по току

h R. + RJ2-

При подаче синфазного входного сигнала потенциалы баз и коллекторов транзисторов ДУ меняются одинаково, вследствие чего в идеально сбалансированной схеме напряжение 17вых, снимаемое между коллекторами транзисторов, равно нулю. При разбалансе схемы, что всегда имеет место в реальных ДУ, между коллекторами транзисторов (симметричный выход) появляется напряжение, равное [3]

где АЯэ, Др, ARr, AR, АЛвых - возможный разбаланс параметров схемы ДУ.

Для уменьшения .напряжения 17.с„м необходимо увеличивать величину сопротивления резистора Яэ> что достигается включением в общую эмиттерную цепь транзисторов Tj и Гг каскада на транзисторе Т, выходное сопротивление которого (рис. 6.5) увеличено за счет введения местной отрицательной обратной связи через резистор R. Коллекторный ток транзистора Гз задается делителем в цепи базы с термокомпенсирую-щим диодом Д. Цепь, включенная в общей эмиттерной цепи транзисторов Tj, Tj, получила название генератора стабильного тока (ГСТ).

Коэффициент усиления схемы по рис. 6.5 практически не зависит от способа включения С/д.д, т. е. один и тот же как при симметричной подаче сигнала (средняя точка 17вх.д заземлена), так и при несимметричной (сигнал подан на один из входов ДУ, а второй вход заземлен). В ДУ с ГСТ сопротивление резистора R в формулах (6.3) - (6.7) должно быть заменено дифференциальным выходным сопротивлением каскада на

Рт. 6.5

Рис. 6.6

транзисторе Гз, подсчитанным с учетом местной отрицательной обратной связи, а именно [7]:

Рвь,хЗ = -к*з(1 + РзУб),

(6.4)

Уб =

•эз + з

•« + 33 + 3 +Pi 115

Для перехода от симметричного сигнала к несимметричному используется несимметричный выход ДУ. В простейшем виде напряжение при этом снимается с одного из коллекторов транзисторов относительно земли.

Легко видеть, что выходное напряжение при несимметричном выходе, вызванное подачей на вход дифференциального сигнала, уменьшается в два раза по сравнению с его значением при симметричном выходе. Недостатком несимметричного выхода является большее выходное напряжение 1/1х.несим, возникающее при подаче синфазного сигнала.

Для определения 17.несим изобразим схему ДУ при подаче синфазного сигнала, как показано на рис. 6.6. Здесь коллекторы и базы транзисторов Г, Tj объединены, поскольку потенциалы их всегда одинаковы.

Из схемы рис. 6.6 можно получить выражение для 1/х.яесим;

РРк/2 Рк

вых.несим - С/вх.сф

откуда

17сф.несим "

Рг + РРз

несим С/вх.сф

-1/,

вх.сф>

(6.5)

Отношение коэффициентов усиления дифференциального сигнала к синфазному, являющееся важнейшим показателем ДУ, называют коэффициентом ослабления синфазного сигнала

•Коссф-

Для симметричного выхода [3]

ос.сф.сим "

Яг + Явх.„л V ~ К- РЯэ ~ Rk - вых

(6.6)

Для несимметричного выхода из выражений (6.2) и (6.5) получим (без учета jRh)

Кос сф. несим = Р/ {Rt + Rbx. пл)- (6-7)

Таким образом, в случае симметричного выхода синфазный сигнал подавляется в значительно большей степени.

Погрешность функционирования ДУ возникает вследствие разбаланса параметров двух половин схемы. В идеально симметричном ДУ при отсутствии входного сигнала иъа = 0. В реальной схеме из-за различия параметров (токов коллектора и тепловых токов переходов, резисторов коллекторной цепи) выходное напряжение отлично от нуля. Для установки нуля на выходе необходимо на вход подать некоторое напряжение, называемое напряжением смещения нуля Ucm- Это напряжение можно определить при /kiki = kiRki как разность напряжений на эмиттерных переходах, а именно = [/эбм ~ /эбог- Зависимость напряжения смещения от температуры, т. е. дрейф напряжения смешения, приведенный ко входу усилителя, определяется следующим образом [3]:

Следовательно, величина дрейфа напряжения в ДУ прямо пропорциональна напряжению смещения нуля. При комнатной температуре из (6.8) следует, что дрейф составляет приблизительно 3 мкВ/°С на 1 мВ напряжения смешения.

В интегральных схемах ДУ напряжение смещения нуля невелико вследствие идентичности технологических процессов и тепловых режимов транзисторов. Обычные значения = = 1 -г- 5 мВ. В этих случаях 1/рду составляет 3-15 мкВ/°С, что на 2-3 порядка меньше, чем в небалансной схеме (2,2 мВ/°С).