Б.А. Варшавер - Расчет и проектирование импульсных усилителей (1267368), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Определяем постоянные времени т, и т, н далее отношения 'ц 'оо — И оо = (1+ його) Скйо = (1+ 80 ' 10 ' ' 40) 5 ' 10 " ' 200 !О' = = 0,0042 мкс, то = КоСо/!о —— 1б ° 5 ° 10 "° 200 ° 1О' = 0,016 мкс, — — = 06 о,оот — — ж 2,3.
о 0,007 + — + — (Ыпй'о+ /+ + + * о~ о, оь / Йо1 яо Ло /2о о о /2со, //ст о оо = О,б+ 2,3+ 2 10,0015 200+, 1 -1 + + — 9,35; 2300 / 2300 330 оо 116 Задаваясь ориентировочно отношением т„ /т, равным двум (т. е. т,' = 2), последовательпоопределяем эквивалентные постоянные времени т, и т, и коэффициенты а н Ь: '23 й» 34» 1 Йст тб 4, т» 9,35 Ь = —,'„= — '= 2,34. т 4 а= — „, = — =0,5, т, 2 2, 4 4„=2,23 4 — ~ — 2 =2,29 2,34' — »,3 — 2 3,96. Далее находим время установления: 1„= тт т, т — — 3,96 ° 4 ° 0,007 ж О,11 МКС. Время установления оказалось больше требуемого значения.
Поэтому задаемся другим, ббльшим отношением т4. 7т. Принимаем 3, = — = 4. Повторяя вычисления т,, т,,а и Ь, получаем: ; - — + — + — (8,17. + — 1+ — + — + — = ю тс ть I о»4 8» й44 А'» ттст йст ~3 тб = 0,6 -1- 2,3+ 4(0,0015 200+ — 1+ — + 2500 / 2500 + 200 + 200 101 ззо ю , / т»7т» т, И» л»'4 Дст 23 ) ~ 419,9»23.|- — т — 1 3 6 2500 40 ) 5,б а = —,'„= — ж 0,71, 2 5,б С помощью графиков рис. 4.13 и 4.14 находим! ' ж 2,24 и 5 ж0,434.
Рассчитываем время установления 3„49 т = 2,24 5,6 ° 0,007 = 0,088 мкс. Иэ Коэффициент Ь получился больше двух, что соответствует апериодическому характеру процесса установления. Так как одновременно выполняется условие монотонности процесса (а ( 1), то обобщенное время установления рассчитываем по формуле, соответствующей этому случаю: Определяем индуктивность корректирукхцей катушки Е, = — ~ т)с = 4 ° 0,007, 10-е, 330, 104 ж 9,2 мкГ. Как следует из приведенного расчета, время установления получилось несколько меньше требуемого значения. Выброс также удовлетворяет поставленному условию (б е-Зей).
Схема 4.3 (рмс. 4.451 Реоетвтныя квеквя е активной отрнцвтекьной обратной связью по току По сравнению со схемами 4.1 и 4.2 схема 4.3 характеризуется ббльшим входным сопротивлением и меньшей входной емкостью, что позволяет улучшить параметры предшествующего каскада или входной цепи (если первый каскад усилителя выполняется по рассматриваемой схеме). Наличие Отрицательной обратной связи Я„ оказывает благоприятное влияние на стабильность работы каскада. Схема 4.3 в ряде случаев может содержать )г на один элемент меньше, чем схема 4.1 к (конденсатор в цепи эмиттера), что позволяет более компактно выполнить каскад.
Следует, однако, отметить, что для лучшей стабилизации режима работы обычно необходимо увеличивать сопроРнс. 4.15. принципиальная тИВЛЕНИЕ ПОСТОЯННОМУ ТОКУ В ЦЕПИ ЭМИТ- схема реостагного каскада тера и последовательно с гс вводить дос активной отрицательной полнительный резистор, блокируя его обратной связью по току, больШОй ЕМКОСтьЮ. нагруженного на проводи- Недостаток схемы — более низкая, ность Рк (вспомогательные чем у схемы 4.1 добротность (пример- цепи не показаны) но в 1 + дтЯ + й„Й раз) ограничивает ее применение в усилителях импульсных сигналов, Каскады по рассматриваемой схеме целесообразно использовать в усилителях с л~алым общим коэффициентом усиления и при сравнительно большом времени установления в случаях, когда применение схемы 4.1 дает некоторый избыток усиления, которого, однако, недостаточно для сокрашения числа кас.
кадов. Каскад с отрицательной Обратной связью по току целесообразно использовать также в качестве первого каскада усилителя при относительно большом внутреннем сопротивлении источника сигнала или при относительно значительной его выходной емкости. Для характеристики входного комплексного сопротивления рассматриваемого каскада остается справедливой эквивалентная схема входной цепи, изображенная на рис. 4.11.
' См, описанке схемы 4.1. 113 Для схемы 4.3 (а также для схемы 4.4) элементы эквивалентной схемы определяются выражениями 1+ йаот+ йатт хс Π— сто кп б (1+ йао + йа ) !+ КЮСксб (1 + йвот +йктт) Т Коси (! + ййи + йатд Яттсбйо аийх С,„= ' + /(оС„. сб (1+ йдм+ йио) Процесс установления в схеме имеет монотонный характер. Коэффициент усиления Ко = йктйо. Время установления / = 2,2 т,, ! Переходная характеристика /!(/) = 1 — е 1. Нагрузка: С„и й„(1'„= /сбС„+ 1/й„) Эквивалентное сопротивление й' то= 1+ йим+ йим 1 1 1 где — = — + —. й~ йк йи Эквивалентная постоянная времени , =, + „(! + ййкт+ ййм) + —, ~! + — ~. йо/ й! хб Постоянные времени т! = (1 + йосси) Ск/Со "и = Си/то 2. Нагрузка: входная лроводииость каскада без отрицательной обратной связи (Уи = )'кк) Эквивалентное сопротивление 119 1 При гб с( — входное сопротивление и входную емкость можно Им приближенно рассчитать по формулам: ст й /ток ! + Ип ст й 1+ йятт+ йат! 1 1 ! где — = — +— ~к с Нсс к ! + кк21 + кви' Эквивалентная постоянная времени ЬсР к.
Ис дс 'к сэ = '1+ сск + ск ~ + —,) +" — ° кб й сбт Постоянные времени с, =(! +амеб)С„И, с,= КбС„Д,, где К,' — коэффициент усиления следующего каскада. 3. Нагрузка: входная проводилбость такого лбе каскада ()г „= = у,~,„) Эквивалентное сопротивление о— икк + —, + —, (иск + акк) й' и' ! ! 1 — = — +— й дк где Эквивалентная постоянная времени "= 'У( —;)"-,!'" - фФ Постоянные времени СС (! + Вбс~б) Скк)КО б— й 11 а„(! — К„) + —,1т где 1 1 1 — = — +— !к, асс т = ! + Кс й + аккй К„ — козффициент передачи змиттерного повторителя.
4. Нагрузка: входная проводимость вмиттерного повторителя (~ н ) с. э.кк) Эквивалентное сопротивление Эквивалентная постоянная времени ,=,+.— у(! — )~,)+ —, ~!+ — ')+.Т+ — дьего(! — )~.). по гс ге гб Постоянные времени т~ = (' + Ы'е) Скйо тг = СкйеК' Схема 4А' !рмс. 4.4б] Реоствтный каснай с комплексной отрнцатепьной обратной свввью по току (скема с вмнттерной коррекцией! Схема с комплексной отрицательной обратной связью по току в связи с ее ценными качествами получила широкое распространение. Отсутствие катушек индуктивности позволяет успешно применять эту схему в усилителях микроминиатюрного исполнения. В отличие от схемы с индуктивной коррекцией (см. описание схемы 4.2) схема 4.4 сохраняет корректирующие свойства также и при малых сопротивлениях нагрузки, ,()обротность схемы 4.4 примерно на 30% выше добротности схемы обычного реостатного каскада (схема 4.!).
Наличие комплексной л' С обратной связи по току позволяет, не теряя в добротности схемы (как в схеме 4.3), повысить Стабиль- р с 4 1б П пп ~ ка ьпв с еь ность работы каскада. Схема хара реосглтпого каскада с комплексной ктеризуется ослабленной зависимо- отрппателькой обратной связью по стью основных параметров от воз- току, нагруженного па провохвмость можных в процессе эксплуатации Гк (вспомогательные цепи пе пока- изменений режима работы. Одно- ввкы) временно достигается большая линейность усиления импульсных сигналов. Рассматриваемая схема (так же как и схема 4.3) характеризуется большим входным сопротивлением и меньшей входной емкостью по сравнению со схемами 4.! и 4.2, что способствует повышению добротности предшествующего каскада или улучшению параметров входной цепи, Принципиальный недостаток схемы 4,4 заключается в том, что в отличие от схемы с параллельной коррекцией (схема 4.2) она не позволяет уменьшить длительность фронта нарастания импульса при максимально возможном усилении, так как при этом сопротивление Резистора в цепи эмиттера (для переменного тока) должно быть равно нулю, В цепи эмиттера обычно нельзя ограничиться только одним конденсатором малой емкости.
В большинстве случаев цепь эмиттера ' См. описание схем 4.1, 4.2 и 4.3. 121 р' сто = 1+ русс+ Ласс унан /с«+ ссн где Эквивалентные безразмерные постоянные времени: 'сс т Постоянные времени: т! = (1+ д«!го) Сн/~о~ тс = /1С, 'н = Сн/~о. 2. Оагоузка: входная проводимость каскада без отрицательной обратной связи (У„= У„) Эквивалентное сопротивление ! 1 1 где — — — +— кос (=1+у В+И В !22 приходится составлять из двух последовательных ячеек, соответственно с малой и большой постоянными времени. Необходимость двух ячеек вызвана тем, что из соображений температурной стабилизации режима транзистора сопротивление в цепи эмиттера приходится выбирать значительно больше того, которое требуется, если исходить из коэффициента усиления, Очевидно, при этом «лишнее» (для целей эмиттерной коррекции) сопротивление необходимо шунтировать конденсатором большой емкости, чтобы избежать снижения усиления.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
