Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств (2-е издание, 2001) (1095416), страница 39
Текст из файла (страница 39)
В каскадах ОЭг и ОИ! коэффициент усиления согласно (4.8), (4.10) и (4.11) к(Л— !+/отк 145«йкор~(1+/шккор) !!+уток«)(!+у~от«ор/Ео) где Ко ЗоЮ(1+5о)!кор) — номинальный коэффициент усиления; Рр=!+Яр)(«р — параметр, характеризующий относительное уменьшение номинального коэффициента усиления, вызванное введением в общий (заземляющий) провод транзистора сопротивления йкор. Нормированная АЧХ, соответствующая соотношению (10.!8), Д4'(Л + «ор ко 1+!1«к+ккор~Е«)к — 2«кокор!Ро)кок+(ккккор~ро)ко'1 $ ! «Р Л, (10.19) ! + (! сс«я) Х~+«гоэр где т=т„„)того — параметр коррекции; Х=егС„Агк — нормнрованнач частота.
Согласно (10.!9) н принципу Браудеоптнмально плоской частотной характеристике отвечает значение параметра кор. рекпии втори являюгцеется решением уравнения лг'-„'р,Ер ~—— 1+лг„"'р,, т. е. гп,рг=-1г'р'7-' — 1. Этому значешно т.,о, соответствует шгсюянная времени т.„рогг=-т,/У! — 1/Г,'.
Пря излишне большой постоянной времени корректирующей цепи. когда т.ор>т„„р,рь нормированная ЛЧХ каскада имеет польем. Прн малых значениях этой постоянной времени, когда т о< Сткорорь площадь )силення меньше исходной, соответствуюц.сй Я„,р-— -О. Применение эмиттерной коррекции в условиях т р-- =т. рорг (прп ггг=-ягор~) не приводит к изменению площади усиления, так как в этих условиях введение в схему каскада цепи, сосгоящей и. )т,ор и Ск„р, сапровогкдается уменьшением номинал«к ного коэффггцнента Усиленна Ко в (1+де,йгкор) Раз и одновйемен.
ным увеличе шеи в такое гке число раз верхней гранггаы полосы пРопУсканиЯ )о,ь Семейство гРафпков ноРмнРованной АЧХ длп случая применения высокочастотной коррекции, осуществляемой !00 !5 40 :*: О1 55 1 55 !О 25 15 ОР Цо 57 л О! ОР 5 15 Л 1,5 1,2 (. 22 1,! Е1 го оо ВР 57 57 1,О 07 О5 5 575 о! 5 а л !Рнс. 10ЛО счет обратной связи, приведено на рис. 10.10. Построение греков выполнено пРи Различных значениах паРаметРов Го и пг', е пт'=т.РР/т р(ро — !) =Чп2(Го — 1). "',: Включение в состав каскада рис.
10.8 только резистора И, и "и отсутствии конденсатора С,р приводит к сокращению пло' ди усиления примерно в (!+до!а. р) раз, так как в этом слу' 'е создаваемая с помощью резистора Я7 обратная связь (в услоях !5>>(5,7) имеет частотно-независимый характер. Но несмотря указанную потер!о в площади усиления, такое схемное построее каскада (Й,.Р~О н С.„„=О) часто используется. Прн нем эквалентный транзистор обладает согласно (!О.!1) и (10.8) по)Ркенных2и паразнтнымн ел!костями С,„и С, . и повышенным Ра!!синем граничной частоты )5. Кро52е того, в условиях )г, рным -.,параметры обладают большей определенностшо и стабильностью ,о отноше~яю и воздействию дестабилизирующих факторов.
Вклюепие дополнительного резистора последовательно с эмиттерным ", волом биполярного транзистора также снижает вредное илияИе паразнтной нндуктнвности эмнттерного вывода транзистора 'я с Рлонность уснл !тельного каскада к самовозбужденшо на ВЧ, 19' !09. ОсОБеннОсти пОстРОения ОкОнечных кАскАдОВ В ШИРОКОПОЛОСНЫХ УСИЛИТЕЛЬНЫХ ТРАКТАХ Основной особенностью условий работы оконечных (выходлых) каскадов ШУ являются высокие значения сигнальных токов, необходимых для создания требуемых„обычно существенных, выхо;шых сигнальных напряжений и,- .. Указанная особенность вытекает из того, что в ШУ проводимость )».„, нагрузки по сообра- жениЯМ обеспечениЯ допУстимых частотных искажений е„(1н) дол>хна иметь значение, не выходящее за пределы, определяемые соотношением (10.13б).
Из этого слдует, что для получения,требуемого сигнального напряжения и, „необходимо в оконечном каскаде использовать транзистор, у которого протяженность усилительного участка сквозной ВАХ в области значений выходных токов 1, „удовлетворяла бы неравенству Твых ) иных ывхйвхв = новых в|в» (2Я»гнС»Ф 2ан (Л) ! (!0.20) где ивы мвх требуемое предельное значение напряжения и». При усилении однополярных импульсных сигналов напряжение .и, х в должно соответствовать наибольшей амплитуде импульса Кв ыв» (иных в»в»= К» ывх), а в случае усиления двуполярных сиг. налов, например, синусоидальной формы — удвоенному значению их наибольшей амплитуды К, „„„(и,„„„в»=2К»„„,). Необходп мо, чтобы транзистор обладал предельно допустимым током /вы ~»нвх, не меньшим, чем найденное в соответствии с (!0.20) зна 'ЧЕНИЕ ТОКЗ !вых. Вследствие того что в оконечном каскаде ШУ напряжение иных ывх И ПРОВОДИМОСТЬ ~и»~~ ИМЕЮТ ПОВЫШЕННЫЕ ЗНЗЧЕННЯ, ПРИ построении этого каскада следует ориентироваться на применение в нем сильноточного транзистора повышенной мощности, особенно если усилению подвергаются двуполярные сигналы, например спнусопдальные.
При усилении таких сигналов положение ИРТ согласно проведенному в 5 2.3 рассмотрению должно соответство ВЗТЬ бОЛЬШПМ НЗЧЗЛЬНЫМ ТОКЗМ 1вы~в (Рвы»О'=1»ы~твх!2) И, СЛЕПО- вательио. большим выделяемым и ниде тепла мощностям Рс —— =!«ы о0кэо>-) о(и ° +У,хв), где ʄ— протяженность из. чального участка выходных характерпстпк транзистора. Трудности организации оконечных каскадов 1ПУ усугубляются также тем, что используемые в ипх биполярные транзисторы по. мимо сильноточпости и способности рассеивать повышенные тепловые мощности Р» должны обладать и хорошими частотными свойствами, а также малыми паразитными емкостями, в том чис ле и коллекторной емкостью С„. Необходимо, чтобы значение гра пичной частоты этих транзисторов при их включениях по схеме ОЭ пли ОБ удовлетворяло условшо (10.13).
!92 10.10. ДИНАМИЧЕСКИЕ ИСКАЖЕНИЯ В СХЕМАХ С ОБРАТНЫМИ СВЯЗЯМИ :::-''. Важной проблемой, с которой приходится сталкиваться в око''. ных н других звеньях ШУ, работающих при сигналах повы"внной интенсивности, является борьба с искажающим влиянием """ сип1алы нелинейности передаточных и ВАХ транзисторов. Од""'м из направлений этой борьбы является использование в кас'"дах, работающих при сип1алах повышенной интенсивности.
'Лючений транзистора с дополнительным резистором Й! в эмит" ной цепи. Одним из привлекательных на первый взгляд на"'авленнй этой борьбы является использование в этих каскадах ' ' боких ООС, например, путем применения включений транзисра по схеме ОК илп 03. Но простейшее однотранзнсторное по 'ау рис. 10.!1 построение каскада ОК не обеспечивает достиже ''я желаемого результата. Обусловлено это тем, что прн работе гких и подобных пм схем с глубокими ОС могут щ>зиикпуть так 'зываемые ггмнамнчегкце нелинейные мгкамгения. :;, На примере простейшего (рпс. 10.11) каскада ОК рассмотрил1 '"' анпзм возникновения этих искажений, прп этом будем учитыть, что вольт-амперные н передаточные характеристики транзис'.ра пе зависят от способа его включения в схемз каскада.
Сповключения в первую очередь определяет характер преобразония входного напряжения и„в управляющу1а током коллекто"' разность потепцналон ивз. Так, в рассматриваемой схеме ОК '.а разность потенциалов ива=и,„— нкм„=и„.„(1 — К). В основной тотной области коэффициент передачи веществен и имеет лишь ,'значительно отлича>ошееся от единицы значение.
в результате о разность потенциалов ива=0 даже прн относительно боль"нх значениях напряжения и„. Из-за наличия в схеме емкости напряжение и,„„ при быстрых изменениях сигнала и,„ не успе'ет следить за изменениями и „. В результате разность потенциа""в ивв в некоторые моменты времени может приобретать значе" я, вызываю1цие выход РТ за пределы усилительной области АХ транзистора и, соответственно появление искажений снгнальх изменений. 11а рис.
10.12 приведены эпюры сигнальных напряжений, иа„. юдаемых в различных точках схемы рис. 10.!1 в случае, когда ее вход воздействует импульсный сигнал положительной порностп амплитудой в один вольт. Рассмотрим отдельно реак"ню этой схемы на фронт и срез импульса. В качестве одной из ' ионных характеристик протекающих при этом процессов вспольем эп1ору временных изменений (рис. !О.!2,б) разности потеналоа нвэ (1) = м~» (1) — п~мк (1) . Во время установления фронта выходного импульсного сигна;а и,„„(1) разность потенциалов ивз(1) приобретает значения, су- 193 с.
~ д "> >'г» г >и 'ю »» '4»,,з Ряс. 1ОЛ1 2Ф Ф Рис ЮЛЗ ге з) гцественно большие, чем установившееся ивз», отвечающие усилительному режиму работы транзистора. Полярность разности потенциалов нвз(1) такова, что она вызывает увеличение токов в транзисторе по сравнению с их исходными значениями. При этом в результате того, что напряжение ива(1) имеет в начальные моменты времени большие значения, транзистор входит в режим насыщения (режим замкнутого кл>оча). В этом режиме сопротивление участка цепи коллектор-эмнттер имеет очень малое значение. Вследствие этого происходит быстрый перезарял паразитцой емкости С, до его установившегося значения и„„„„,.
Во время установления среза импульса (рис, 10.12, а) значе нне и полярность разности потенциалов ивэ(1) таковы (рис. !0.12, б), что в течение некоторого времени протекание тока через транзистор полностью прекращается (транзистор закрывается). В результате этом> перезаряд паразитпой емкости С. ло всход ного нулевого значения происхолит только через обычно высоко омный резистор нагрузки )г„. В результате пг>оцесс перезаря.ш медленно протекает до момента 1>, когда «закрываю>пее» панря. жение ивз не снизится до значений, при которых в транзисторе начинает протекать ток.
С этого момента скорость пронесся пере 1Э4 "'рхяда начинает быстро возрастать, в резульгате чего ои быстро "'каичивается. (! Проведенное рассмотрение показывает, что схема рис. 10.11 "' обна быстро реагировать на изменяющиеся с большой скоью перепады сигнальных напряжений при условии, что эти 'репады имеют полярность, соответствующую увеличению токов ':транзисторе. При этом в силу нелинейного характера протекаю"х в транзисторе процессов длительность фронта импульсного 'гнала на выходе схемы рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
