Б.А. Варшавер - Расчет и проектирование импульсных усилителей (1267368), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Указанное способствует увеличению комплексного входного сопротивления второго каскада и благоприятно отражается на параметрах усилительной секции. * См, описание схемы 5.9. 'сс сз а) сз = сз = б) "з=сз= 1+ 5Л, ' 1+ 5!сз Коэффициент усиления 5эйс Из тв тс кв кв )сэ+ к ~~ 2 и монотонномпереходном про- он = где Время установления (при Ь цессе) 1„= 2,2 с, с, ) ~Ьв — 2 . Глубина отрицательной обратной связи по напряжению !и 1+' + + кс кз 5 Пз !)з асв дсв )ссв Глубина отрицательной обратной связи по току тз =1+Жз. Переходная характеристика с' (! — а 6(1') = 1+ з — а св а = —. —, Ъ р=с,— а, 1 где Безразмерные эквивалентные постоянные времени: а) секция на лазслак св тэ' — — — + —— !в Ъ ( сс при сз =аз = 1+ 5кс 1 ! в !эЪ ! св 1 сэ— 'Ь сс Ъ < при аз=с,= 1+ 5)Г~ / Далее приводятся расчетные соотношения для случая, когда пропесс установления в схеме носит монотонный характер.
Формулы справедливы при условии„что постоянные времени схемы находятся в одном из двух следующих соотношений: б) секция на полевых транзшпторах с то 1 схс о о + + то Ъ сх то ( при сз =сз= 1+ Яях / со = 1хх ' ) 1+(То 1) ./1 зГ с„1 сз 1 То 1 сзс со= + + то т то /1 Гтз зс со = ау — ~ — +(т,— 1) —.~. то т! ст с прн сз = 1+ Яйз / о Коэффициент Ь =— 3 Постоянные времени ст =СтАхт, сз= Сеул, сз =Со)Сз сзс Сзс осси Общая емкость нагрузки каскадов т икх. зх з нс (секция На лампах), С, =С,„„, + Си+ Син С, =Сси+ Сои+Сох (2+ 5%) (секция на полевых транзисторах). С, = С,и + С + Си.
Схема $.т2" (рнс. 5.15) Усипнтепьнаи секция с парапиепьной отрнцатепьной обратной связью по напрюиенню н с индуктивной коррекцией Общая характеристика схемы 5.!2 совпадает с характеристикой аналогичной схемы на биполярных транзисторах (см. описание схемы 5.3). Расчет схемы сравнительно прост при выполнении следующего условия выбора коэффициента коррекции Гз: ' См. описание схем 5.3 н 6.9. Входная емкость С,„= " " 1 С„(секция на лампах), н С,„= — '" +С„111+ — ~ (секция на полевых транзисторах). Н Тото При определении параметров элементов лампового варианта схемы следует иметь в виду, что в С, кроме емкости конденсатора входят также емкость катод — подогреватель и емкость монтажа.
'ст й = ° (секция на лампах), 1+ " Йсв те Й2 тас —,+ — '— ~с'св тт 2 мсв Коэффициент коррекции й = — . й тт Ит Рис, о.15. Принципиальная схема усилительной секции с параллельной отрицательной обратной связью по напряжению и с индуктивной коррекцией (вспомогательные цепи не показаны): а — варнвнт схемы на намваа; б — варвант самы нв нсневыа транамсгорва Выражения переходных характеристик и расчетные соотношения для схемы 5.12 при указанном условии такие же, как н для схемы 5.9, за исключением выражений эквивалентных постоянных времени (они приведены далее). В схеме 5.12 возможен как колебательный (при Ь С 2), так и монотонный (при Ь > 2) режимы установления.
Безразмерные эквивалентные постоянные времени (секция на лампах), 240 й — 1+ — +— йсе йсв а/1 . тв Т тт (секция на полевых транзисторах). 1 ) 2 + кд тд+ тае + д 2 .'ае 1 'ев + тае 2 Дд тв (секцня на полевых транзисторах). ) Индуктивность корректирующей катушки д.
=* й тд )сд. Схема 3.13' (рис. $.1Ц Усмпмтепькая секция с общей отрицательной обратной связью по напрюкенню Схема 5.13 широко используется благодаря своим достоинствам— простоте, стабильности работы и более высокой, чем у двухкаскадного реостатного усилителя, добротности.
Общая характеристика втой схемы совпадает с характеристикой аналогичной схемы на биполярных транзисторах (см. описание схемы 5.4). Рис. 5.15. Принпнпиальиая схема усилительной секции с общей отрипательной обратной сеяные по напряжению (вспомо- гательные пепи не покаваны): а — варевах схемы аа лампах: б — варааат ехемм ва полевых трааааетерах Процесс установления в схеме в зависимости от глубины обшей обратной связи может быть колебательным или монотонным. Делитель в цепи обратной связи (Р„, )св) выполняется обычно компенсированным (постоянные времени т„и тв выбираются одинаковыми). При выборе постоянной времени в цепи катода (истока), рявной постоянной времени выходной цепи первого каскада (т,= т,), ' См, описание схем 5.4 и 5.9.
сопутствующая обшей обратной связи отрицательная обратная связь по току (в первом каскаде) не вызывает уменьшения добротности схемы. Если сопротивление резистора в цепи катода (нстока) достаточно МаЛО И 5)свс2, 1, тО В ЭТОМ СЛуЧаЕ МОЖНО НЕ ВВОдятЬ В СХЕМУ КОНдЕН- саторов С,„ и С, (добротность схемы снижается незначительно, примерно в 1 + Явгв раз). Приведенные далее расчетные соотношения не учитывают влияния на параметры секции прямого прохождения сигнала. Последнее мало при условии, что Жв)) ', которое в большинстве случаев нв Ив+ дсв выполняется. Выражения переходных характеристик для схемы 5.13 совпадают, с приведенными в описании схемы 5,9. 22 „22'2 Коэффициент усиления Ко = То ~~! ' Дв йн ГДЕ П= —,, )22= Д2 Д2+ Лн Время установления Г = ~ 'т,"т,.
Глубина общей отрицательной обратной связи по напряжению Д2 Тв 1 + Ссас 22св + 5 нас%2 Й2 +, йсОТ2 Глубина отрицательной обратной связи по току т, =1+Жив, Коэффициент передачи цепи общей обратной связи (при т„т) 222 'йо = ив+асс Выброс во о Коэффициент Безразмерные эквивалентные постоянные времени — 1+ (1+Зро2тсв) — "+ — ' тв + — ' Постоянные времени: Входная емкость С,„= в™ 1 С„(секция на лампах), тв С„= — + С ~1+ — ~ (секция на полевых транзисторах). Свв ! ЗЛ, тв тв Обобщенное время установления з ' и выброс б при Ь» 2 определяются с помощью графиков рис. 5.2 (выброс можно найти также по приведенной формуле).
При Ь ). 2 Г ' определяют по формуле Элмора зз = 2,2)/Ьз — 2. Примерный порядок раската 1. Задаваясь глубиной общей отрицательной обратной связи т„ отношением сопротивлений нагрузки п и исходя из требуемого коэффициента усиления Кв, определяют )тз', )тз и )т';. )тз = у -у~-, )тз =п)тз, )сз = йз 2. Задаваясь сопротивлением резистора )тз в цепи катода (истока) порядка 0,1 —:0,3 )т„находится тз. 3. Исходя нз выражений 1р и бв определяют сопротивление резистора в цепи обратной связи 5'азиз ссз+ кзт, — (Тв — 1) кв )з'сев тв — П 4. Определяются емкости нагрузки каскадов Сз, Сз и далее прстоянные времени тз и тз.
5. Принимая т, = т,= тз, находят С„и Сз: С св Лсв сз Сз — — — ' йз 243 сз = Сз)сз| тз Сзйзс тсв = Ссв)тсв Общая емкость нагрузки каскадов секции С =С,„,.„+С„+С (секция на полевых транзисторах). Сз — — Сси + Сз«+ С. б. Определяются коэффициент передачи цепи обратной связи ()в, безразмерные эквивалентные постоянные времени т," и т,"' и далее коэффициент Ь. 7. Находятся выброс б, обобшенное время установления гт' и время установления Схема 3.14 (рнс. йЛУ) Комбнннрпввннви уснпнтепьнви сенина тнпв пбгкнй истин — общий сток Большая проходная емкость затвор — сток полевого транзистора (примерно на два порядка ббльшая проходной емкости сетка †ан пентода) обусловливает значительную входную динамическую емкость каскада, выполненного по схеме с общим истоком.
Кроме того, крутизна характеристики тока стока существенно меньше крутизны характеристики анодного тока лампы и на один-два порядка меньше крутизны характеристики коллекторна ного тока биполярного транзирл стора. Из этого следует, что добротность каскада усиления на полевом транзисторе, определяемая отношением 3/С, (С вЂ” общая емкость нагрузии в цепи стока, включающая РИС 5Л7 ПРИНИИПНаЛЬНаа СХЕМВ также и входную емкое ь следую- комбинированной усилительной сек.
ции типа общий исток — общий сток ШЕГО наехала), значИтЕЛьнО мень- )вспомогательные цепи не показаны) ше добротности как каскада на лампе, так и каскада на биполярном транзисторе. Указанное затрудняет проектирование усилителя с одинаковыми каскадами, если он предназначается для усиления достаточно коротких импульсов. Возможности усиления коротких импульсов расширяются при использовании в усилителе комбинированных усилительных секций типа общий исток — обший сток. При малой входной емкости истокового повторителя предшествующий каскад усиливает импульсные сигналы с меньшим искажением их фронтов. Кроме того, из-за низкого выходного сопротивления стокового повторителя его выходная цепь будет характеризоваться относительно малой постоянной времени, несмотря на большую входную емкость следующего усилительного каскада (или, например, следующей такой же усилительной секции).
Следовательно, истоковый повторитель не будет значительно увеличивать длительность фронта усиливаемых импульсов. Таким образом, замена в усилителе последовательности одинаковых каскадов последовательностью, в которой каскады усиления чередуются с потоковыми повторителями (т, е. последовательностью * См, описание схемы 5.9.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
