Б.А. Варшавер - Расчет и проектирование импульсных усилителей (1267368), страница 30
Текст из файла (страница 30)
4.33, б по рассчитанным коэффициен- там а и Ь находим обобщенное время установления а„'ж 1,34 и далее, задаваясь емкостью монтажа С„= 4 пФ, определяем общую емкость нагрузки каскада С, время установления 1„ и индуктивность коррек- тируюшей катушки: С = С,„„а + С„.+ Сн = 2,35 -1- 4 + 20 ~ 26 пФ, — — ° 10аж 0,047 мкс, !7Саа 1 34, 26, 10-~а 2 2 10» 1+на ! -(- 6,63 7. =ЬС)7а = 039 26 ° !О 'а(2 2 10а)' !Оаж 49 ыкГ. Время установления ( оказалось примерно на 20',а меньше того, которое требуется по заданию, Поэтому целесообразно оценить воз- можность удовлетворить требованиям задания при 5 = О, т.
е. при отсутствии выброса в переходной характеристике каскада. Полагая Ь = 2, определяем коэффициенты А и а: 2+от — 21 1+а, 2+0,63 — 2ф 1+0,63 от 0,63' = ттпт 0 =)/0,2(к .).О,тт) О,тт. Обращаясь вновь к графикам рис. 4.33, б, находим обобщенное время установления ( ', соответствующее коэффициентам а = 0,57 и Ь = 2. При этом (т = 1,7. Рассчитываем время установления и индуктивность корректирующей катушки: . 1О'- 0 05 мкс 1+ о, 1+ 0,63 Е = /гС)ст = 0,2 ° 25 !О "(2,2 !Ос)т 1О'- 25 мкГ. Таким образом, результаты обоих вариантов расчета схемы выходного каскада удовлетворяют условиям задания. В первом варианте требования задания перевыполняются по времени установления, во втором — по значению выброса. Из двух приведенных вариантов предпочтительнее выбрать второй ((т = 0,05 мкс и 3 = 0). При мепьшемвыбросе каскад будет характеризоваться большей стабильностью своих параметров.
Схема 4Л5* ]рис. 4.34] реостатный каскад с актнаной отрнцатальной обратной салсью ао току Достоинство схемы, обусловленное наличием пепи отрицательной обратной связи,— повышенная стабильность ее параметров. Переходная характеристика схемы монотонна. Схема 4.15 характеризуется меньшей, по сравнению со схемой 4.12, входной емкостью. Отсутствие конденсатора большой емкости в цепи катода или истока позволяет компактнее выполнить конструкцию каскада. Между катодом (истоком) и корпусом действует только небольшая емкость С' (для лампового каскада это в основном емкость катод-подогреватель), не оказывающая вредного влияния иа работу схемы. Отметим, что при малой емкости в цепи катода (истока) эта цепь не вызывает спада вершины импульса.
Входное сопротинление каскада на полевом транзисторе практически определяется входным сопротивлением схемы стабилизации. Для лампового каскада входное сопротивление равно сопротивлению утечки )ттт(при условии, что ттт„с = 0). Входное сопротивление можно увеличить, если нижний конец резистора )ст присоединить к части оба ° ° р ...,... д, .*,, р., 4.34, ' См.
описание схемы 4.12. 153 Вводимое в цепь сетки последовательно с резистором гс, напряжение отрицательной обратной связи, снимаемое с )с„„действует навстречу напряжению сигнала и уменьшает входной ток, протекающий через Ях. Зто и приводит к увеличению й„. Большее гс„, обусловливает и ббльшую постоянную времени цепи связи с данным каскадом и соответственно меньший спад вершины импульса за счет этой цепи (см.
й 4.4). Наосиовные параметры схемы)сан практически не влияет Рис. 4.34. Принципиальная схема реостатного каскада с актнвнои отрицательной обратной связью по току (вспомога- тельные цепи не показаны): а — каскад на лампе; б — каскад на паленом транзистора (в отличие от )с,х каскада на биполярном транзисторе, где оно соизмеримо с сопротивлением нагрузки предшествующего каскада). Сравнивая обычный реостатный каскад с каскадом по схеме рис.
4.15, следует отметить, что введение отрицательной обратной связи по току в реостатный каскад на полевом транзисторе способствует ослаблению действия только емкости затвор — исток, так как влияние емкости затвор — сток уменьшается во столько же раз, во сколько раз падает усиление. В ламповом каскаде составляющая входной емкости, связанная с емкостью сетка — анод, относительно мала и ее (в отличие от аналогичной емкости затвор — сток полевого транзистора) можно не учитывать. Полезно напомнить, что С„ имеет порядок сотых долей пикофарады (для пентода).
Учитывая, что в полевом транзисторе емкость С„ значительна (до 8 †пФ), применение реостатиого каскада с отрицательной обратной связью по току и с низким коэффициентом усиления, а следовательно, и с относительно низкой входной емкостью, создает благоприятные условия для работы предшествующего каскада или входной цепи. Недостаток схемы (по сравнению со схемой 4.12) — меньшая дооротность, так как при одинаковом со схемой 4,1й цонф.рициенте уси- 154 ления сопротивление резистора в выходной цепи схемы 4.!5должно быть ау (у — глубина обратной связи по таку) раз больше сопротивления аналогичного резистора в обычном реостатном каскаде.
Область применения рассматриваемой схемы — входной каскад, а также предварительные каскады усиления не очень коротких импульсов. Коэффициент усиления Кв = —. 5йв т Время установления Г = 2,2т,. Глубина обратной связи .( = 1+ 5Р'. Эквивалентная постоянная времени т, = СР,. Эквивалентное сопротивление Р Рйв Р + Рв Ь (Г) =- ! — е 'в Переходная характеристика Входное сопротивление Р„ = 'т (каскад на лампе), т Баха (каскад на полевом транзисторе). вх + Общая емкость нагрузки каскада С = С„„„, +С„+С„(каскад на лампе), С = С,„-)-С„+С„(каскад на полевом транзисторе). Входная емкость С„= '"'' +С„(каскад на лампе), С,„ = †'" .+ С„ (! -1- Кв) (каскад на полевом транзисторе). Приведенные при описании схемы формулы справедливы при условии, что постоянная времени С'Р' существенно меньше экви- валентной постоянной времени т,.
В отношении ламповой схемы пред- полагается,что конденсатор блокировки цепи экранируюшей сетки С, (на рис. 4. ! 5, а не показан) вторым концом соединен с катодом. Дан- ное замечание относится такжеко всем последующим схемам, в кото- рых постоянная времени цепи катода соизмерима с постоянной вре- мени цепи анода. Соединение второго конца конденсатора С, с шасси приблизило бы работу лампы к триодному режиму, так как в этом случае между экранирующей сеткой и катодом действует переменное напряжение на резисторах Р„+ Рхм Очевидно, что при указанном соединении входная емкость схемы возрастает на величину Св,(! + Кв).
Если учесть, что у триода междуэлектродная емкость анод — сетка С„, значительно больше, чем у пентода (примерно на два порядка), то увеличение входной емкости схемы будет заметным. 155 Схеме 4Лб * 1рис. 4.35] реостатный иасиад с комппексной етрмцатепьной обратной связью по току Схема 4.16 характеризуется в основном теми же особенностями, что и схема 4.16. Отличие заключается в большей добротности схемы 4.16, а также в характере переходного процесса, который при комплексной отрицательной обратной связи в зависимости от соотношения действующих в схеме постоянных времени может быть как монотонным, так и апернодическим немонотонным.
— сб Рис. 4.35. Принципиальная схема реостатного каскада с комплексной отрицательной обратной связью по току (вспо- могательные цепи не показаны)' а — каскад ка лампе; б — каскад еа палевом траваксторе Если постоянная времени цепи катода (истока) превышает постоянную времени выходной цепи (анода или стока),то в этомслучае в переходной характеристике имеется выброс. Физически возникновение выброса объясняется замедленной реакцией цепи катода (истока) нз-за ее большей постоянной времени. По этой причине импульс на нагрузке каскада успевает нарасти н превысить напряжение установления прежде, чем на ячейке С)с' образуется достаточное напряжение обратной связи, способное «вернуть» изменянхцуюся высоту (текушее значение) импульса к стационарному значению.
Как и схемы с индуктивной коррекцией (4.13 и 4.14), схема 4.16 имеет один независимый коэффициент, определяемый отношением постоянных времени цепи обратной связи и выходной цепи. С' к' Из области возможных отношений постоянных времени с) =— Сйе представляют интерес д = 1 и с) ) 1. Граничный случай и = 1 соответствует наилучшим параметрам схемы, прн которых еше отсутствует выброс в переходной характеристике. * См. описания схем 4Л2 и 4дб, 156 Коэффициент усиления К, = —. я ко Эквивалентная постоянная времени т„= С)с,.
Эквивалентное сопротивление ьг, = 0 йи д + нн Глубина обратной связи у = ! + 5)с'. Входное сопротивление И,„ = 'т (каскад на лампе), т — я~к,~ и, ие и~ + ие (каскад на полевом транзисторе). Общая емкость нагрузки каскада С = С„„„, -1-С„+ С„(каскад на лампе), С = С,„+ С + С„(каскад на полевом транзисторе). Входная емкость С = — '"'' +С„(каскад на лампе), т С,„= — '" + С (1+ Кр) (каскад на полевом транзисторе).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
