Б.А. Варшавер - Расчет и проектирование импульсных усилителей (1267368), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Нелинейность проявляется слабее в случае, если сигнал охватывает небольшой участок характеристики. Поэтому предпочтительнее для взаимной коррекции использовать один из первых каскадов усилителя, Коэффициент усиления Кр = д,Дрр Безразмерная эквивалентная постоянная времени * 'Фр 2,2т ' Условие выбора )срз.' ФР =л, где т, зависит от )срм !Фр 2,2 рр Имея в виду выражение тм эквивалентное сопротивление )трз можно определить, воспользовавшись следующей формулой (предполагается, что нагрузкой каскада с индуктивной коррекцией является входная проводимость каскада без отрицательной обратной связи с коэффициентом усиления Кр' и входным сопротивлением схемы стабилизации йрп): 1 )~02 ! 1 Еп+ — +— )ТСП где 2,2 ит — ГФр / !Ф ~ЕП + 1 — 2,2ч((! +Багз) Ск+ КФСк + — 1 )ТП1 ) гр .) Следует отметить, что схема 6.8 предусматривает только взаимную коррекцию данных переднего и заднего фронтов входного импульса и не учитывает искажений, вносимых входной цепью усилителя.
$ 2.2. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ УСИЛИТЕЛЬНЫХ СЕКЦИЙ НА ЛАМПАХ И ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ, РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГИБРИДНЫХ СЕКЦИЙ Общая характеристика аналогичных схем, выполненных на активных элементах разного типа, в основном совпадает. В связи с этим в описаниях ряда схем этого раздела опущены их общие характеристики, если такие даются в 2 5.( для их аналогов на биполярных транзисторах (приводятся лишь соответствующие ссылки).
Вместе с тем в описаниях указываются особенности работы схем, связанные с использованием в них активных элементов определенного типа. Схема 5.9 1рмс. 5Л21 Рнс. 5.12. Принципиальная схема усилительной секции с параллельной активной отрнцательной обратной сеяные по напряженкю (вспомогательные цепн не покаааны): н — нарна|ст схемы на темпах; Π— «арнант схемы на полевых транс»ссорах пользован в качестве элемента схемы температурной стабилизации, в связи с чем, в отличие от лампового варианта схемы, отпадает необходимость в специальном разделительном конденсаторе для разрыва цепи обратной связи по постоянному току. Приводимые далее расчетные формулы не учитывают прямого прохождения сигнала через емкость С„ и резистор Я„ (в секции на полевых транзисторах) ввиду его сравнительно слабого влияния иа параметры выходного сигнала.
Условие слабого влияния: Ы„ )) )) 1 (2„ — комплексное сопротивление цепи обратной связи с учетом проходной емкости) в большинстве случаев выполняется. В схеме 5.9 при Ь ( 2 имеет место крлебательный процесс установления, а при Ь ) 2 †монотонн. Коэффициент усиленна Баит Ля ~е т ф' 1Гт 1м'н т = йв+ й» где 232 Уснпмтепьиеп секция с первпнепьной акт»аной отрнцвтепьной обратной спяаью по нвпрюненню Обшая характеристика схемы 5.9 такая же, как и ее аналога на биполярных транзисторах (см. 2 5.1, описание схемы 5.1).
По сравнению с двухкаскадным реостатным усилителем схема 5.9 при выбросе 6 ( 3% позволяет получить примерно в 1,5 раза больший коэффициент усиления (при том же времени установления) или соответственно меньшее время установления (при том же коэффициенте усиления), При параллельной обратной связи по напряжению в усилительной секции на полевых транзисторах резистор )т„ может быть ис- Время установления Г„= т 'т,"т,, Глубина отрицательной обратной связи Л, дз 5сс,кр т =1+ — '+ — + йсв Лсв Переходная характеристика при Ь«2 Ь(г') =1 — е ' ! — з!пр!'+сов~!') сс =— г' 4 — ьв 2 ' 2 где Переходная характеристика при Ь = 2 Ь (с ') = 1 — (1 + с') е Переходная характеристика при Ь 2 Ь(!) =! — —,е + —,е а + р -св — ан' а — 'р — ~в+Ми 2з 2з г' ~ — 4 2 где Обобщенное время вв тс Выброс 6 = е Козффициент Ь = —,.
св Безразмерные зквнвалентные постоянные времени =-,' [" —:.' —:: ("Ы т/ 1 сс — 1+ — + — 1+ — + (Ч ! ( !тз т I Л л„, '! л,.) (секция на лампах), — !) ~, (секция на полевых транзисторах). Время установления (при Ь ~~ 2 н монотонном переходном процессе) с„= 2,2 с, с, ~/Ьв — 2. Постоянные времени: т, - С,)'„тз = Ст Ят 'зе = Сэс Иев Общая емкость нагрузки каскадов усилительной секции: С =С +С +С,, '""' ' + '"' ' "' (секция на лампах), Сз=С „,з+Сн+Смг, Ст = Сан+ Сан + Схе т(2+ 5)хет), ~ (секция на полевых тран- С =С,„+С +Сн, ~ зисторах). Входная емкость С„=С„, + См (секция на лампах), С,х = С,„+.
С ~1 + — ~ (секция на полевых транзисторах). 5ят Обобщенное время установления г ' и выбросб при Ь( 2 можно определить по графикам рис. 5.2 (по вычисленному значению коэффициента Ь). Схема $.10 [рис. $.13] Усмлмтельнаа селима с параллельной комплексной отрмцательной обратной связью по нанряженмю Схема 5.10 имеет более высокую добротность, чем схема 5.9.
Общая характеристика схемы 5.10 совпадает с характеристикой схемы аналогичной усилительной секции на биполярных транзисторах (см. описание схемы 5,2). Рнс 5.13. Прннцнпнальная схема уснлнтельной секции с параллель. нпй комплексной птрнцательнпй обратной связью по напрлженню (вспомогательные пепн не показаны): а еарнант схемы аа лампах; б — еарнает схемы на пеаееых траазнсгпрах Расчет усилительной секции в случае, когда не накладывается определенное условие на выбор постоянной времени цепи обратной связи, представляется сложным.
Его можно выполнить по методике ° См опнсанне схем 5.2 и З 9 1«1 и2 и и! ««2 ! =1+ — 1+ — + ~есв ~с«в Чсв Безразмерные эквивалентные постоянные времени й !, ~ 1 Р2 с! «с! ссв йсв «1 йсв «1 2 (секция на лампах), т Ь йсв 11 ~ 22«в / ссв сев — — '+ —" 1+ — ' + —" — + — ' а + — "(т — 1) 1Ч св (секция на полевых транзисторах). Постоянные времени 1=С!я! Ь йсв ивйи '2 2 «х Обшая емкость нагрузки каскадов секции (секция на лампах), Сх = Свих.
в + Си + Сих и с использованием ряда формул, данных в описании схемы 5.2, причем для рассматриваемой схемы сохраняют справедливость выра- жения переходных характеристик6(1') сучетомтого,чтоб = —,, 11 и формулы а„Ьгси 2(', 2(", 2(1, 2(2«а и Ь!. Выброс и время установления определяются с помощью графиков рис. 4.14 и 5.2, по найденным ко- эффициентам Ьх и Ь „(как и для схемы 5.2). Далее приводятся расчетные формулы в дополнение к указанным. Яв Р1 Р2 Коэффициент усиления К, йв ««и ГДЕ 1Г2 = —. ив+ йи 112.,— г! ВрЕМя уетаиОВЛЕНИя Г„= Г„«, Гй~вх,, Глубина отрицательной обратной связи с 'се а) б) е«з с! с 1+в с 1+Да Упрощение расчета обусловлено тем, что при указанных соотношениях постоянных времени понижается степень характеристического уравнения схемы.
При выборе любого из приведенных соотношений постоянных времени расчет схемы 5.10 выполняется так же, как и расчет схемы 5.9. Лля схемы 5.10 в этом случае справедливы указанные в описании схемы 5.9 выражения переходных характеристик и все расчетные соотношения, за исключением выражений безразмерных эквивалентных постоянных времени, которые для схемы 5.10 равны а.
Секция на лампах 2+ 5й! Т (1+ 5й!) 1 з'«Т (1 + ьн ! 'с. = — (2+ о/те), при ~„=се = ) 1 + 51«! при е«з = с! = —, + д(12 / — (1+М) . Г! Т б. Секция на полевых пера!и!ива!орах з,"= — '2+ о/се+ — "' ), / Р сз — е — ) ( 1+ 5И! с прн с„=с,= 1+~~!2 / С! = Сси + Сзи + Сзс (2 + Же), (секция на полевых транзисторах). Се = Ссн + Сзс + Си. Входная емкость С„=-С,„„+ Си (секция на лампах), С,„=- С,„+ С (1 + — ) (секция на полевых транзисторах). 8К Т Т Расчет значительно упрощается, если принять, что постоянные времени схемы удовлетворяют одному из следуюших двух соотно- шений: Обобщенное время установления и выброс при Ь( 2 определяют по графикам рис. 5.2. При Ь )~ 2 переходный процесс в схеме протекает монотонно, в связи с чем время установления определяется по соответствующей этому случаю формуле Элмора (см.
описание схемы 5.9). Следует отметить, что требование, наложенное на соотношение постоянных времени, ограничивает возможность выбора таких параметров элементов схемы, которые соответствовали бы оптимальным параметрам усилительной секции (минимальное гт при данных Ки и 5). Это замечание относится и к другим схемам, в которых для уменьшения трудоемкости расчета регламентируется соотношение постоянных времени.
Схема 5.11* (рис. 5.14( Усмяитеньная сенция с отрицатеньнымм ебратнымм связямм пе теку и нанрюкенмю Схема 5.11 по сравнению со схемой 5.9 дополнена цепью комплексной отрицательной обратной связи по току, охватывающей первый каскад. Введение указанной цепи повышает стабильность работы усилительной секции н уменьшает ее входную емкость. Рис. 5.14. Прннпнпиальиая схема усилительной секции с отрицательными обратными связями по току и напряжению (вспомогзтсльиые цепи ие показаны): а — ввривит е емы и и маак.
б — верка т ске и е ьп р:горак При отрицательной обратной связи по току сопротивление резистора нагрузки первого каскада допустимо выбрать большей величины, чем в случае, когда обратная связь в первом каскаде отсутствует. Прн этом представляется возможным увеличить сопротивление резистора в цепи параллельной обратной связи, сохранив то же значение глубины последней.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
