Б.А. Варшавер - Расчет и проектирование импульсных усилителей (1267368), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Указанное условие выполнимо, если сопротивление Й, достаточно мало, так как иначе время нарастания фронта импульса во входной цепи кюжет оказаться недопустимо большим. Время установления входной цепи, как правило, не должно превосходить времени установления предварительного каскада усиления. Если все же время С Г установления велико (например, гдг соизмеримо с допустимой длительностью фронта импульса на выходе усилителя), то в этом Рнс.
4.48. Схема плавной регулнровкн случае ценою некоторой потери усиления на входе усилителя в коэффициенте передачи сопротивление потенциометра й, уменьшают до значения, при котором время установления входной цепи примерно равно времени установления предварительного каскада. Если источник сигнала соединяется с входом усилителя длинной линией, то для согласования сопротивление потенциометра специально выбирают равным волновому сопротивлению линни. Отметим, что последовательно с потенциометром регулировки усиления между ним и корпусом нельзя включать корректирующую катушку индуктнвности, т. е. применять индуктивную коррекцию во входной цепи вместе с плавной регулировкой усиления в этой же цепи.
При регулировке усиления изменяется коэффициент коррекции. С уменыпеннем усиления этот коэффициент возрастает и в переходной характеристике входной цепи возникает недопустимо большой выброс. Процесс установления во входной цепи носит монотонный харак- теР. ВРема УстановлениЯ ут зависит от положениЯ РегУлЯтоРа Усиления. Максимальное время установления не обязательно соответствует максимальному коэффициенту передачи входной цепи, когда движок потенцнометра Й„находится в верхнем положении. В зависимости от данных источника сигнала, сопротивления потенцнометра н действуюших в схеме паразнтных емкостей максимальное время установления может соответствовать также н промежуточному положению регулятора. далее приведены расчетные формулы для случа:в, когда С, = О и С, ~= О. Заметим, что выходной емкостью источника сигнала допустимо пренебречь, если С, с учетом емкости монтажа много меньше общей емкости нагрузки входной цепи. " См.
описание схемы 4.25 181 1. Выкодная емкость источника сигнала С„= 0 Максимальный коэффициент передачи входной цепи Рп п игвх + Максимальное время установления при Р, ( Р„ яг+ яг, Максимальное время установления при Р„.п Р„ ,„=- 0,55 (Р„+ Рп) С,х, где С,„— входная емкость первого каскада с учетом емкости монта- жа и паразитной емкости потенциометра регулировки усиления (по- следняя зависит от конструкции потенциометра и обычно меньше 10пФ).
2. Выходная емкость источника сигнала С„~ь 0 Максимальный коэффициент передачи входной цепи яп ххпнвх г+ п Максимальное время установления при Рг т ~г Рг + Рп У г-"вх йг+ Ри Максимальное время установления при к к )~ — (0,25 г+ ~п вх Ст~,„=2,2 )г' (! — а)'тв + (1 — к)вкссс + 2х, хскпав где к = 0,75 — 0,25 1 — 16 †' а, тв а = ",, =фЄтх =Св„(Р„+ Рп). яг+ ап Схема 4.27 (рнс.
4 49) Плавная рвгулнровка уснлання в Чалн анода !стока! Сопротивление потенциометра Рп в выходной цепи активного элемента выбирается из тех же соображений, что и сопротивление резистора в той же цепи при отсутствии регулятора. При этом следует учесть, что общая емкость нагрузки каскада будет несколько больше, ' Сн. оппсакнв схемы 4.26. 182 так как она включает также паразитную емкость Сп потенциометра (с'.. Максимальный коэффициент усиления К, .„= Я)с„.
Максимальное время установления г' „= 2,2ггпС. Отметим, что последовательно с гс„между потенциометром и источником питания нельзя включать корректируюшую катушку индуктивности, так как это может привести к недопустимо большому выбросу в переходной характеристике (в описании схемы 4.26 приводится аналогичное замечание и дается пояснение по этому вопросу). Не следует применять регулировку усиления включением потенциометра вместо резистора в выходной цепи также в схемах, где используется Рис. 4.49. Схема плавной регулировки усиления: а — в анпввпв нвпн лампм; Π— в Пвип став» по»свити транвнстпоа комплексная отрицательная обратная связь по току, Это связано с тем, что в этих схемах при большом ослаблении сигнала постоянная времени цепи катода (истока) может оказаться заметно больше постоянной времени (И, — Я)С, что также приведет к недопустимо большому выбросу в переходной характеристике.
Схема 4.28* )рис. 450) Пиввнав регупировиа усилении в цепи нагрузим иатодиого (нстоиового) повторители (первый вариант) Для схемы 4,28 характерны в основном те же особенности, что и для схемы плавной регулировки усиления на входе усилителя(схема 4.26), Максимальный коэффициент передачи Яй„ Ки бпах + п 1 Максимальное время установления при )т Сх/Ст .и 0,25 ! -1- дйи 2 2 (Ст + Сх) т(п умах !+ой ' с.. баб !аз ! Максимальное время установления при УС, (С, (0,25 1+ 5йп (1 — а)т ст + (1 — х)з хз т + 21 тт ха а, где х = 0,75 — 0,25 )/ 1 — 16 — ' а, тз = — '(1+ 55т.). С Ст тт = 1+ 51!о 5 — сп Рис. 4.80. Схема плавной регулировки усиления (первый вариант): о — а цепи нагрузки натолного поатор~гтелн.' б — а цепи нагрузки истоко.
кого иоаторнгала Нагружающие емкости С, =С„„+ С„(каскад на лампе), С, = С,н (каскад на полевом транзисторе), С, =С."„+Сн, Схема 4.29 !рис. 4.51) Плавная регулировка усиления в цепи нагрузки катодкого (истокового! повторителя !второй вариант! В схеме 4.29 постоянная составляющая выходного тока через потеициометр регулировки усиления не протекает. Особенности работы схемы 4.29 — те же, что и схемы 4.25. 5Д' Максимальный коэффициент передачи К„„м„= 1+ 51!' См, описания схем 4.26 и 4.28.
где Сн„— емкость катод — подогреватель; Си — паразитная емкость потенцнометра; С„ — входная емкость следующего каскада. Недостаток схемы заключается в толу, что через потенциометр кроме переменной протекает также и постоянная составляющая выходного тока активного элемента. Отметим, что при выборе потенциометра необходимо учитывать допускаемую потенциометром мощность рассеивания, Эквивалентное сопротивление )с = 5)т, я+да Максимальное время установления при )) — > 025 Л+Д (1+Ы) С,- 2 2 и' (Сз + Сз) 1+ 5Р' — Ел Рис.
4.51. Схема плавной регулировки усиления (второй аа. риаит): о — в цепи изгрузии ваго«пото попторителзз б — в цепи иагрузии исто. «ового повторители Максимальное время установления при й )с+ Дз„(1+5й) )г С. тума«22)тг(1 — а)вез+(1 — Х)хзтз+2ттезХзат где х = 0,75 — 0,25 )/ 1 — 16 — " а= + )1„С,. гт+Яп(! +5)!) 1+5гт (, 1+5)т ") Входная емкость С '*-' + С„ (каскад на лампе), вз Сзи С,„ = "' + С (каскад на полевом транзисторе). 1+ 5)(' Натру!каюк!ие емкости С„и С, определяются так мсе, как и в схеме 4.28.
Емкость конденсатора С' выбирают исходя нз допустимого значения спада вершины импульса (см, и 4.4). Схема 4.30* (рис. 4.Щ Плввнвл регулмровкв уснленмл нзмененмем глубмны отрмцвтельной обратной свлзн по току Изменяя потенциометром глубину отрицательной обратной связи по току, в схеме 4.30 можно получить изменение коэффициента усиления в 3 —:б раз. При этом предполагается, что конденсатор С" имеет большую емкость. Сопротивление потенциометра )с„ограничено по своей величине из-за паразитной емкости С'. Наибольшее допустимое значение можно определить из условия равенства постоянных времени в цепях + сп Рнс.
4.52. Схема плавной регулировки усиления изменением глубины отрнпательной обратной связи по току: а — а реостатнон ксскаке на лампе; Π— а ресстатнон каскане на поленом Пннансторе анода (стока) и катода (истока). При С'К„) С)с в переходной характеристике каскада появляется выброс. Если допустим некоторый выброс в переходной характеристике, то при определении )с, следует руководствоваться рекомендациями, данными в описании схемы 4.1б.
Итак, условие выбора К„представляется следующим неравенством: С 'тн (~ С' Коэффициент регулирования К„обеспечиваемый схемой, определяется отношением максимального коэффициента усиления к минимальному н для рассматриваемой схемы равен К = ' '" =1+Ю„. р к,„,„ Для увеличения К„усилителя можно выполнить регулировку усиления указанным способом в двух каскадах. Для удобства опера- * См. описание схемы 4.!6, тора потенпиометры целесообразно конструктивно спарить, предусмотрев для них общую ось. Прн данном способе регулировки при снижении усиления улучат ается качество воспроизведения сигнала (уменьшается время уста,ювления ут).
Одновременно сокращается время установления предшествующего каскада пли входной цепи в связи с уменьшением С,х. Максимальный н минимальный коэффициент усиления 5й Котах — оп,~и— =50, К и Максимальное и минимальное время установления ~упав ~ ~)аС 2,2 йС гт ипи = (при условии С')т„Сто). + ~и Максимальная и лтинимальная входная емкость Свх щах = Свх. а + Си С,„, (каскад на лампе), Сиз они 1+ спи + н Свх ааах Сзи + Сза () + Ко пах)а (каскад на полевом транзис+ йи Схема 4.31 )рис. 4.53) Ступвпчатап ратуппровка усппвппа [оервмя аарпапт) Схема представляет ступенчатый компенсированный регулятор усиления. Сопротивления резисторов и емкости конденсаторов регулятора выбираются из усло- С' впя гаса =Яаса =аасз = = атоСо Заметим, что С,, Са, включают входную емкость первого каскада С,х.
При выполнении приведенного условия равен а постоянных РВС, 4.53. СХЕПВ Сту"ЕВЧВтОй Ротуип- ровкв уснаеввв (первый вариант) ни делительных ячеек, а также предполагая, что С в( С„, время установления пряближенно определяется формулой 1т т 2,2 И„Со. Приведенная формула справедлива для всех положений делителя, если коэффициент деления ~1/3, 387 При положении делителя 1: 1 (первое положение) время уста- новления Гт = 2,2)т„С,„. Емкость конденсатора С, желательно выбирать возможно меньшей.
Предел уменыпения определяется нестабильностью емкости С, (из-за возможного изменения емкости монтажа). Отклонение емкости С, от расчетного значения нарушает условие равенства постоянных времени делительных ячеек. Влияние возможных отклонений проявляется тем сильнее, чем меньше емкость конденсатора С„. Поэтому емкость Са следует выбирать не меньше 4 — 5 пФ. При расчете регулировки усиления следует учесть паразитную емкость переключателя, имеющую порядок 7 — !5 пФ (удобно принять, что она является составляющей входной емкости С„). Сопротивления резисторов Я„ )с„ ...
рассчитывают, исходя из заданных коэффициентов деления а, по формулам: л, лт )тт = ття )тт 11я 1 — лт 1 — л л, !1тт Лт— 1 — л, лт йтх ~~Р 1 — лт лат пав л, ! — л, лт 'тат Нов 1 — лт Конденсатор С' включают для разделения источника сигнала и входного каскада по постоянному току. Емкость конденсатора С определяют, исходя из допустимого спада вершины импульса. Схема 4З2* 1рмс. 4.54) Ступенчатая ретупнропна усиленна 1пторой парнант1 Расчет схемы 4.32 аналогичен расчету схемы 4.31.
Схема 4.32 содержит большее число элементов, чем схема 4.31 и отличается тем, что каждый коэффициент деления имеет свои делительные ячейки, ' См. опнсанне схемы 4.31. 188 Коэффициенты деления представляют дробь, например, '(„Ч!а, Чап ..., и выбираются, исходя из диапазона входных напряжений, коэффициента регулирования плавной регулировки усиления (если такая предусматривается), а также с учетом специальных требований, предьявляемых к усилителю. Приведенные формулы для 71„ т(х, ... справедливы для случая, когда входное сопротивление первого каскада )т,„ )) )с„ Рх, Если сопротивление )с,„ соизмеримо с сопротивлениями )т„ Их, ..., то следует пользоваться следующими формулами: Рнс. 4.54. Схема ступенчатой регула.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
