Б.А. Варшавер - Расчет и проектирование импульсных усилителей (1267368), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Здесь в первом каскаде применена схема стабилизации рабочей точки с отрицательной обратной связью по току и напряжению. Величина Р,' определяется сопротивлением паРаллельной цепи из резисторов Р„и Р„. (по переменночу току они ~оединены параллельно, если иметь в виду присутствие конденсатора большой емкости Сф), т. е. Я,Р» Р,+й 133 Заметим, что при определении гт„' влиянием выходногосопротивлеиия биполярного транзистора допустимо пренебречь, так как для ! 1 импульсного усилителя обычно двૠ— + —, 11, Дя Во втором каскаде действует отрицательная обратная связь потоку за счет нешунтированного конденсатором большой емкости резистора Р„в цепи эмиттера.
Обратная связь по току обусловливает уменьшение входной проводимости каскада, которая для рассматриваемого 1 случая в первом приближении (при га « — 1 равна аы/ ео йгп = + (ат! + а!1) ~~91 где 1 + (дтт + йтт)й„— глубина отрицательной обратной связи. Рнс, 4.!9. К расчету вспомогательных цепей усилителя Таким образом, результирующее входное сопротивление второго каскада с учетом его схемы стабилизации представляется выражением 1 1Г ст ап й,= 1 ~стт+— Ын 1!г от где )Стт = нг+ Пт Лля схем, приведенных на рис. 4.20, а, бив результирующее входное сопротивление определяется одинаковыми выражениями.
Введение в коллекторную цепь транзистора схемы рнс. 4.20, а и в фильтрующей ячейки не изменяет )т,". Представляют интерес два случая. а. Отрицательная обратная связь по переменному току отсутствует 1)т„= О). При этом 1 ттч г 1 1 — + — +Ыы !!г !!а !34 б Действует отрицательная активная или комплексная обратная связь по току (1с„Ф О).
В этом случае с ! ! яы + + ! + !ям+ам) ивг Рис, 4.20, К расчету вспомогательных цепей усилителя Иногда в цепь базы транзистора следующего каскада включают корректирующую ячейку (рис. 4.21). Это применяется в том случае, если нельзя (например, из-за снижения напряжения на коллекторе) увеличить общее сопротивление коллекторной цепи предшествующего каскада. Результирующее входное сопротивление для схемы рис. 4.21 определяется, так же как и для схем рис. 4.20. Как видно из рис.
4.21, резисторы )хв и тс! одновременно являются элементами схемы стабилизапии рабочей точки биполярного траизистора и элементами корректирующей Е" цепи. Общее сопротивление резисторов )с, + "в гш +тх! находится из расчета схемы стабилизации, а соотиошеняе Я, и (с, определяется исходя из требуемого подъема плоской вершииы импульса. ПРп этом слсДУет иметь в Р 4 о! К ра виду, что с учеиьшением Р, увеличивается вспомогательных цепей подъем вершины (Лавр), ио вместе с тем па- усилителя дает входное сопротивление схемы стабилизации, а следовательно, уменьшается возможный коэффициент усилеиия предшествующего каскада.
Подъем плоской вершины импульса за счет корректирующей ячейки в цепи базы определяется формулой 1Зо !и .ор 1 1 т!+нт!) Вт + вп) вг !!ч и йт гл -[ ( Для эмиттериого повторителя (рис. 4.22) результирующее входиое сопротивление !тси ПРИбЛИжЕННО ~ПРИ Гас!,— 1 ОПРЕДЕ- вгг/ ляется выражением 1 Йс 1 ! +„, +(! — Кч)ап г ~т где К„ — коэффициент передачи эмиттериого повторителя. Рнс 4.22. К расчету вспомогательных цепей усилителя Схема 4.У ]рис.
4.23] И расчету вспомогательных цепей каскаде !в каскаде испоньзуетсв схеме стабипизвции рабочей точки с отрицатепьней обратной связью по тону) Спад плоской вершииы импульса создают цепи связи и эмиттера. Фильтрующая ячейка Сй)тй выполняет также и корректирующую функцию, обусловливая подъем плоской вершипы импульса. Спад плоской вершины имсл пульса за счет цепи связи Л, =- с, (г„+ и,") ' где !и — длительность усиливаемого импульса (расчет выполияется, как правило, для импульса максимальной длительности); )тгс — результирующее входное сопротивление следующего каскада или сопротивление нагрузки (указаиия по определеиию )т, приведены в иачале настоящего параграфа).
Рпс. 4,23 К расчету вспомогательных цепей каскада с эмнгтерной схемой ста. билизацнн !36 где гск „вЂ” сопротивление в цепи коллектора предшествующего каскада, 1„ — длительность импульса. Приведенная формула подъема вершины импульса за счет корректирующей цепи справедлива при условии, что Йэ» — '" . 2С Спад плоской вершины импульса за счет цепи эмиттера (Им + аы) т а с, Подъем плоской вершины импульса за счет цепи фильтрующей ячейки тк Лф = Сфдк((+ — '„) Формулы для Ьз и Лф справедливы при выполнении соответственно следуюших условий: » ' и Рф» — ' ?с, ?сф ' Результируюшее искажение плоской вершины импульса Если значение Ь отрицательно, то это означает, что каскад характеризуется подъемом плоской вершины импульса.
В схеме 4.7 конденсатор С, большой емкости блокирует резистор Р„поэтому отрицательная обратная связь по переменному току в каскаде отсутствует. Случай, когда конденсатор блокирует часть обшего сопротивления в цепи эмиттера, рассматривается далее (см.
схему 4.!О). Схема 4.8* (рмс. 4.24( К расчету вспомогательных цепем каскада (в каскаде нслользуетсв комбмннрованнвя схема стабнлнзацмн рабочей точкм с отрмцательной обратной связью по тону н мапряженмю; напряженке обратной связн сннмаетсв с резмсторов й„н Не) В отличие от схемы 4.7 в схеме 4.8 стабилизация положения рабочей точки биполярного транзистора выполнена с использованием резистора Рс„что позволяет при прочих равных условиях (со схемой 4.7) уменьшить коэффициент нестабильности (см. гл. 3).
Очевидно, что при наличии резистора Рт в рассматриваемой схеме имеет место отрицательная обратная связь по напряжению, влияюшая иа воспроизведение вершины импульса (влияние на воспроизведение фронта импульса практически отсутствует ввиду большой постоянной времени СфРф). В сочетании с элементами Р, и Рт схемы стабилизации цепь СфРф может обусловить как подъем, так и спад плоской вершины импульса в зависимости от значений элементов схемы. Это объясняется сле- * Сы, олксакме схемы 4.?. 1о? а С, ~!4+ !1",) Спад плоской вершины импульса за счет цепи эмиттера (ям + иы) г» / Искажение плоской вершины импульса за счет совместного действия пепи фильтру!ошей ячейки и цепи отрицательной обратной связи по напряжению Кв = йаРв ! 1 1' 0 1 1 ° йп+ + + йг д, ггх гс,— сопротивление в цепи коллектора предшествующего каскада.
Формула для Лв справедлива при условии гсф)) —" 2С4, где 138 дующим образом. При подведении к базе транзистора импульса, например, положительной полярности на резисторе гс'„ сразу появится импульс напряжения !если пренебречь временем нарастания фронта импульса). Конденсатор Св начнет заряжаться. На его обкладках возникнет нарастаюшее со временем напряжение. Последнее добавляетСя К НаПряжЕНИЮ На рЕЗИСтОрЕ 1хк И ОдНОВрЕМЕННО, С уЧЕтОМ Кпзффнциента передачи цепи отрицательной обратной связи, У а с подводится к базе транзисто- 4У ра.
В результате действия )д отрицательной обратной сня!!х зи с зарядом конденсатора Св напряжение на резисторе гс„ начнет уменьшаться, а скорость заряда конденсатора ьг ° Св замедлится. Таким обраг С 3 г зом, импульс на выходе каскада за счет этой цепи будет иметь подъем плоской вершины, если напряжение Рис. 4.24. К расчету вспомогатель- на конденсаторе Се! возрастет кых цепей каскада с комбиккроваа.
на величин" болйд"'ю той аой схемой стабилизации нуг Шгю на которую уменьшится напряжение на резисторе гск. В противном случае импульс на выходе ввиду преобладающего влияния цепи отрицательной обратной связи будет иметь спад плоской вершины.
Спад плоской вершины за счет цепи связи Если входной каскад усилителя выполняется по схеме 4.8, то при расчете искажения вершины импульса за счет действия ячейки С47хто и цепи отрицательной обратной связи необходимо учесть внутреннее сопротивление источника сигнала тт'„. При этом 1 Иц+ + 17, А'„ результирующее искажение плоской вершины импульса б=б,+Л,— б,.
Как следует из предыдущего, за счет ячейки Сочв и цепи отрицательной обратной связи возможен как подъем, так и спад плоской вершины импульса. Поэтому в последней формуле следует учитывать знак Ла. Схема 4.9* 1рис. 4.2з] К расчету вспомогательных цепей каскада [в каскада используется комбинированная схема стабилнзацмн рабочем точки с отрицательной обретной связью по току н напрвжаннют напрвнюнне обратной связи снимается с резисторов П, и Пт) В схеме 4.9, так же как и в схеме 4.8, действует отрицательная обратная связь через элементы схемы стабилизации рабочей точки транзистора. В зависимости от соотношения величин элементов схемы сложная цепь, содержащая Со, может вызвать как подъем, Ел так и спад вершины импульса. Механизм возникновения спада С л." ах или подъема вершины импульса ет за счет этой цепи в основном аналогичен рассмотренному в описании схемы 4.8.
Преимуществом схемы 4.9 по 1'г я сравнению со схемами 4.1 и 4.8 является возможность при той же х Ст а эффективности схемы стабилизации рабочей точки несколько уменыпить сопротивление посто- Рнс. 4.25. К расчету вспомогатель. янному току в цепи коллектора нмх цепей каскада е комбинирован- ной схемой етабнлнзацнн в связи с исключением резистора гге,. Вместе с тем схема стабилизации, дополненная конденсатором Сйч способна при соответствующем выборе соотношения между сопротивлениями резисторов 7тт и йть (общее сопротивление Рз' -, 'тсз = сопз1, оно определяется из расчета схемы стабилизации) выполнять также н корректирующую функцию. При этом следует иметь в виду, что коэффициент усиления * См.
описание схем 4.7 н 4.8. 139 Спад плоской вершины импульса за счет цепи связи где леклег э!к = 11 к+И 2 Спад плоской вершины импульса за счет цепи эмиттера Л =- (ам+Ям! " !П И рг )) э= С !пр" э э Искажение плоской вершины импульса за зации лк ) счет схемы стабили- ! Ро =— 1 1 + ~кк де 1 1 1 ам+ + й, л, где 1 пр = 1 ! 1 ° р(е = йлпЛе. + + ~~2 ~~к Здесь рр, — сопротивление резистора в цепи коллектора предшествующего каскада (рр = Р. пр„) или сопротивление источника снгНаЛа ЯЕ = ргэ), ЕСЛИ ДаиНЫй КаСКаД вЂ” ПЕРВЫЙ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
