Б.А. Варшавер - Расчет и проектирование импульсных усилителей (1267368), страница 49
Текст из файла (страница 49)
= 2,35 пФ). По техническим условиям выброс в переходной характеристике усилителя не должен превышать 2%, поэтому при выборе схемы коррекции в предварительных каскадах целесообразно задаться коэффициентом коррекции Й, который соответствует критическому выбросу, не превышающему 2%. Из возможных схем коррекции выбираем параллельную схему коррекции (см. рис. 4.31„а). Задаваясь С„= 8 пФ и коэффициентом коррекции й = 0,36 (соответствует критическому выбросу 6 = 1,2%), находим обобщенное время установления 17' (с помощью графика рис.
2,8), межкаскадную емкость С„добротность 1) (по формуле 2,26) и произведение )".71,: С, =С„, „+С,„„, +С„4,35+ 2,35+8 = 14,7 пФ, 0 ~ 3 ~~'~~ 2,68.104 Н, 1.3.14,7 ° 1О м 7 а 07, 2,69 ° 10' ° 0,123 10 ' ж ЗЗ. С помощью графика рис. 2.7 устанавливаем, что точка с координатами К4 = 470 и 01 = 33 лежит несколько выше линии, соответствующей л = 2. Таким образом, усилитель должен содержать даа предварительных каскада с параллельной схемой коррекции. Предварительные каскады целесообразно выполнить с одинаковыми коэффициентом усиления и временем установления. Коэффициент усиления и время установления одного предварительного каскада К, =У~К, = ~/ 470ж22, 1,, — ' = — 'ж0,087 мкс.
7 0,123 )7п У2 Если учесть, что «определяющая» точка на графике рис. 2.7 лежит несколько выше линии и = 2, то фактческое время установления одного предварительного каскада при К, = 22 будет меньше 0,087 мкс. Определим сопротивление резистора П, в анодной цепи — ° 1О хж 4,3 кОм. 5 5,П ° !О" Уточняем время установления 1„, = Ф',СЯа = 1 3 ' 14 7 ° 10 " ° 4,3 ° 1Оз, 1Ов ж 0,082 мкс. Индуктивность корректирующей катушки предварительного каскада ь = ЙС,Яэ = 0.36 14,7 ° 1О "(4,3 ° 10х)' 10' ж 98 мкГ. Расчет вспомогательных цепей усилителя Вспомогательные цепи обеспечивают режим работы усилителя по постоянному току.
Постоянные напряжения на управляющей н экранной сетках, а также на аноде лампы должны примерно соответствовать выбранному режиму работы. Определим напряжение на аноде лампы (относительно катода) в предварительном и выходном каскадах. Предварительный каскад Ем = Е, — )дьй, — ! Ес! = 130 — 8 10 ' ° 4юЗ 10' — 1,7 ж 114 В, Таким образом, Е, в предварительном каскаде близко к требуемому значению !20В. Мощность, рассеиваемая на аноде лампы Еь7ао = 114 8 .
10-' = 0,91 Вт~ Р, = 1,8 Вт. Выходной каскад Е,„= Е, — У,ьР, — ! Е, ( = 150 — 2 6 ° 10 ' ° 2,7 10' — 3 ж 140 В, Некоторый избыток напряжения (20В) целесообразно погасить, включив в анодную цепь выходной лампы последовательно две филь~рующие ячейки. При этом возникает возможность непосредственно соединить экранную сетку лампы с точкой схемы, имеющей потенциал относительно катода, близкий к +120 В. Одну из ячеек рассчитываем, исходя из требуемой степени коррекции спада вершины импульса.
Вторую ячейку необходимо использовать для устранения паразитной обратной связи через общий источник питания. Постоянные времени этих ячеек в большинстве случаев резко различаются, в связи с чем корректирующая ячейка практически мало способствует повышению устойчивости работы усилителя, вторая же ячейка практически не выполняет корректирующей функции.
На основании изложенного можно представить полную принципиальную схему усилителя (рис. 6.31). Определим сопротивления резисторов в цепях катода и зкранирующей сетки предварительного каскада и в цепи катода выходного каскада, используя соответствующие значения Е„ 7„ и 7,: 'и ка 7м+1 В 1О- +З 1О 7! Ек — Ев 150 — 120 ! з ° ю (Ес! 3 ж 700 Ом. кз 1 ! 7 25 1О-в+.1 5. 10-в +Ел Рнс. 5.31. Прнниипнальиаи схема рассчитанного усилители Сс17с 0,02. Ю-в.
0,43. 1ов С~1~~ 0 47 . 1О-в . 15,10в (о,бв7в), (0.7'6) Принимаем )7ет = )г,х = !7„= 430 кОм, а также задаемся емкостью конденсаторов связи н блокнровочных. Емкости этих конденсаторов выбираются обычно в пределах: ф— 5 —: 200 мкФ, С,— 0,05 —: 1 мкФ и С, — 0,0! —: О,! мкФ. Для рассчитываемогоусилителя примем С„, = Ск, =- С„,= 20 мкФ, Сст Сев = Сев= 0 02 мкФ и Св, = Сев = 0,47 мкФ.
Определим спад вершины импульса (для импульса максимальной длительности), возникающий за счет отдельных цепей: Л„и ' ' ' ' ж 0,013 (1,3%). с„ 2О 1О- Легко проверить, что условия )с,)) —" и К„)) — ", при кото- 2С, " 2С„ ' рых справедлив приведенный расчет Л, и Л„выполняются. Общий спад плоской вершины импульса, обусловленный цепями связи, экранирующей сетки и катода всех каскадов* Л„, = ЗЛ, + 2Л, + ЗЛ„= 3 0,006 + 2 0,007 + 3.0,013 = = 0,071 (7,1%).
Таким образом, цепь корректирующей ячейки должна обеспечить подъем плоской вершины импульса на 3,1 % (допустимый спад плоской вершины импульса согласно техническим требованиям к усилителю 4'в). Пусть корректирующей ячейкой является ячейка Сфз(сфз. Общее падение напряжения на резисторах )тфт и 1(фв, согласно предыдущему, равно 20В. Для уменьшения емкости конденсатора Сфэ (его емкость значительна) целесообразно падение напряжения на Рфв принять равным ЛЕф, = 15В, а на )тф„соответственно ЛЕфз = 5В, При этом ттфз — — ° 10 ' ж 1,2 кОм, аефз Ь !аз+ /а 2 Б 10"'+ 1.5 10 ' (Сфз 10 ' ж З,б кОм.
(зЕфз !Б !аз+!а 2,6 ' 10 з+ 1 5 10 Определяем емкость конденсатора корректирукхцей ячейки: Сф,— — " — — ° 1О' ям О,Б мкФ йо, П1-в ((азЬф 2 7, 1Оз. 0 ОЗ! (блпжайший меньший номинал 0,47 мкФ). Уточняем значение Лф, полагая Сф, = 0,47 мкФ! Л( и . ' 0 039 (3 9%) ти 50 ° 10 в Сф (таз 0 47. 10-в . 2 7 . !Оз Таким образом, результирующий спад плоской вершины импульса Л =Лв аю Лф = 0*071 0 039 =Оз032 (Зз2эй). * Прн определеннн общего спада плоской вершины импульса ке учитывается доля, вносимая цепью питания экраннрующей сетки выходного каскада, имеющей общие элементы с корректирующей ячейкой, Влнянне укаэанной ценя проявляется в некотором ослаблении корректирующей функции ячейки (прн ((з С; ((зз ояо невелико).
Пря желании это влнянне может быть учтено, если подъем йлоской вершины импульса за счет корректирующей ячейнн (с соответствующей поправкой) определить по прнблнженной формуле Проверим усилитель на устойчивость (см. описание схемы 4.38). Принимаем емкость конденсатора фильтра Сеа = 50 мкФ. ОпРеДелим постоЯниые вРемени т„те, т„а также коэффициенте( и коэффициент усиления двух последних каскадов К, ".
ос = Со)~с = 0 02 ' 10 ' ' 0~43 1О' = 0,0085 с, еф Сфо)зфо 50 !О 3 6 10 0 !8 с то =Сойоз 50 ' 10 ' ° 2,7 10'=0,135 с, ов 018 = — = — ж 2! 0,0086 Кооз = КоК,„„= 22 12,8 ж 280. Если не предусматривать фильтруюшей ячейки Сео1те„то условие устойчивой работы усилителя 2оо 2'0135 К~~( — ' = ' ж31 оо 0,0086 не выполняется (Ком= 280). При наличии ячейки Сео!тео 2то !+Ч 2 0,135 оо ч 0,0086 ! -1-— 1+8 т. е. усилитель будет устойчив.
В связи с малой максимальной длительностью импульса (т„моо = 50 мкс) паразитная обратная связь практически не окажет влияния на воспроизведение вершины импульса (К р(1„) 4(;!!!. Л н т е р а т у р а: !1, 3, 12, 13, 2!, 24, 25, 321, ПРИЛОЖЕНИЯ Приложение 1 Таблица средних значений низкочастотных н высокочастотных параметров бнполнрмых транзисторов малой мощности (таблица составлена с учетом данных, приведенных в ]1О, 38, 44] ') Ремня нзмере- ннй ь ЯК * 'ко мкд тмп трап. знстара бк и !к' мд ч р-л-р >120 л-р л ' Расчет усилителя, основанный на нспользованкн прнведеннмк средних знзченнй параматрпв транзнсторов, следует рассматривать как орнентнроаочный в связи с большим разбросом яврвметроа Дейктвнтельные парамеерм отдельных зюемоляров метут отклоняться от средюи вмаченнй на !ООЯ н более.
276 П401 П402 П403 ГТЗОЗА ГТ308Б ГТЗОЗВ ГТ3095 ГТ309Д ГТ310А ГТ31 ОВ гтз! Од ГТ313А ГТ31ЗБ ГТ320А ГТ322А ГТ322В ГТЗ!1Е ГТ 311~К ГТ311И КТ312А КТЗ12Б 5 5 5 1 1 !. 1 1 ! ! ! 1 ! 1 ! 1 1 1 1 1 1 0,0025 60 0,0025 60 О, 0015 80 0,002 34 0,00!6 35 0,0015 Зб 0,001 Зб 0,001 37 0,0011 38 0,001! 37 0,0011 36 0,001 39 0,001 40 0,0 008 38 0,0009 38 0,0009 37 0,0016 38 0,0016 37 0,00!б 37 0,00 09 38 0,0009 39 <ЗО <30 <30 <1 с !60 <1 <60 <60 <80 <80 <80 < 100 <1 < 240 <20 с 20 <50 <50 <50 <60 57 82 96 60 44 113 87 78 76 80 60 53 46 76 123 210 4! 56 0,06 О, 02! 0,007 О,ООБ4 0,0045 0,0040 О, 0088 О, 0029 О, 0040 0,0061 О, 0020 0,0013 О, 0059 О, 0066 0,0094 0,0020 0,00!6 О, 00094 О, 0061 О, 0042 200 80 40 80 80 80 50 80 65 70 100 30 20 70 70 80 30 40 40 50 45 7 5 5 5 5 5 б 8 3 4 4 2 1,Б 5,6 1,5 2,2 2 2 3 0,5 — 10 0,25 — 5 0,25 — 5 0,2 — 2 0,2 — 2 0,2 — 2 0,1 — Б 0,1 — 5 0,1 — Б 0,1 — 5 0,1 — 5 1 — 5 1 — 5 0,4 — 2 0,2 — 4 0,2 — 4 0,5 — 1О 0,5 — 1О 0,5 — 10 1 — 10 1 — 10 Приложен ие 2 Табляца предеаьно допустяммх вкеплуатацяонннк даниях режяма биполарнык транзисторов (81 277 П401 П402 П403 ГТ308А ГТЗОЗБ ГТ 3088 ГТ309Б ГТЗООД ГТЗ10А ГТ310В ГТ310Л ГТЗ1ЗЛ ГТ313Б ГТ320А ГТЗ22А ГТ322В ГТ311Е ГТЗ! 1Ж ГТ311И КТ312А КТ3126 — 60-:+50 — 504л+50 — 50-:+50 — 55-:+45 — 55 ! +45 — 55-:+45 — 25 —:+45 — 2о 5! +45 — 20 —:+ 45 — 20-:+45 — 20лл+45 — 20 —:+ 65 — 20-:-1-56 — 55-:+45 — 25-:+20 — 25-:+20 — 40-:+45 — 40-:-1-45 — 40 ем+45 — 20 —:-1-60 — 20 ем+60 55 55 55 150 150 150 25 25 15 15 15 50 50 200 50 50 90 90 90 225 225 20 50 50 50 6 6 10 10 10 !О 10 150 5 5 50 60 50 30 30 — 10 (при /(е < 1 «Ом) — 10 (при Яе < 1 «Ом) — 1О (прн /(е < 1 «Ом) — 12 (лри йе < 1 «Ом) — 12 (прм йе < 1 «Ом) — 12 (при /1е < 1 «Ом) — 1О (при Яе < 10 «Ом) — 10 (при /(л < 10 «Ом) — 10 (при йе < 10 «Ом) — !О (при /те < 1О «Ом) — 1О (прн Яе < 1О «Ом) — 12 (при Ао < 500 Ом) — 12 (при /14 < 500 Ом) — 12 (при Ио < 1 «Ом) — 15 (прн Ае < 10 «Ом) — 15 (при йе < 10 «Ом) 12 (при /те/й, < 10) 12 (при /74Я, < 10) 10 (при /1е//1, < 1О) 15 (прн /1е < 100 Ом) 30 (при Ае < 100 Ом) Продолжени е 6П18П )70 53 170 12 — 6,8 11,5 0,2 150 6П9 28 <0,06 !3 11,7 1,5 6ПЗС вЂ” 14 72 250 6,7 2,75 22,5 7,5 6Ж!Б !Ю 120 1.2 <4 3,8 <0.04 4,8 0,4 3,5 !20 16 6Ж5Б 1О 0,05 2,4 <7 0.8 120 15 <5,5 — 1,5 6Ж9Г 7,5 !7 2,4 0,7 <7 120 120 10,5 6,5 <0,05 4,5 2,1 1,3 120 1Ю <0.06 2.3 <6 — 1,2 1,4 0,5 <4 <5 1Π— 1,3 4,5 3 <4 <12 — 1,7 — !4 6)К!ОБ 6Ж32Б 6)КЗЗА 6Ж35Б 6Ж39Г 6Ж45Б-В 6Ж49П-Д 6К1Б 6К6А 5 6П ЗОБ 120 120 100 50 150 1Ю !20 120 7,5 5,5 25 5,5 14,3 8 7,5 100 1!О 100 50 150 1Ю 100 !20 <4 <6,5 3,2 <1,5 2,45 <0.9 <4 1,3 4,5 3,1 28 16,7 4,8 4,5 4,45 3,6 4,6 13,5 6,1 8,2 5,1 3,6 12 3,3 3,5 3,5 2,1 2,7 3,8 3.3 4,2 <0,055 <0,03 <0,03 <0,12 <0,05 <0,03 <0,03 <0,03 <0,6 1,3 0,9 з,з 0,5 2, 85 1,2 1,3 5,5 0,4 0,7 1 0,3 0,45 0,4 0,4 Приложение 4 Анодно-сеточные хараятернстнки неиоторых тнпои лампи 1ахдуд уг гВ уЮ -Е,В В В 4 В 2 У д -Ех,В У 257 ВК У ВК В 1,ий ю'„юд УВ -Г В У2 УВ В В 4 2 В -Ä гр го УВ Уг В 4 В ' Приведены характеристики иеиоторых типов ламп, используемых и вмходвых као«адах импульсных уснлнтелее.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
