79885

Широкополосные усилители на транзисторах

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Одним из наиболее распространенных и наиболее простых способов ВЧкоррекции с помощью частотнозависимой ООС является эмиттерная коррекция когда используется комплексная ООС в эмиттерной цепи с помощью цепи RэкорСэкор рис. Благодаря этой цепи в усилительном каскаде создается достаточно глубокая последовательная ООС по току. Конденсатор Сэ большой емкости шунтирует Rэ по переменному току на всех рабочих частотах поэтому частотнозависимая ООС создается только благодаря цепи RэкорСэкор. Для расширения полосы частот...

Русский

2015-02-15

131 KB

13 чел.

Лекция 3

Широкополосные усилители на транзисторах

Простейшие схемы коррекции АЧХ и ПХ

 Целью коррекции является расширение диапазона рабочих частот, как в области ВЧ, так и в области НЧ в усилителях гармонических сигналов, либо уменьшение искажений в областях МВ и БВ в усилителях импульсных сигналов.

В области ВЧ (МВ) применяется простая параллельная индуктивная коррекция. Более сложные варианты индуктивной коррекции применяются редко из-за сложности настройки и трудности при реализации УУ в  микроисполнении.

Схема каскада с простой параллельной индуктивной ВЧ-коррекцией на ПТ со схемой  для области ВЧ (МВ) приведены на рисунке 2.41.

 

Физически эффект увеличения  объясняется относительным увеличением коэффициента передачи на ВЧ за счет увеличения эквивалентной нагрузки каскада (путем добавления индуктивного сопротивления  в цепь стока). Эффект уменьшения  объясняется увеличением тока через  емкость  (что сокращает время ее заряда и, следовательно, уменьшает ) за счет того, что в начальный момент выходной ток транзистора практически весь направляется в цепь , его ответвлению в стоковую цепь препятствует ЭДС самоиндукции в индуктивности .

Основные выражения для расчета каскадов с простой индуктивной параллельной ВЧ коррекцией для случая, когда , что практически всегда имеет место в промежуточных каскадах на ПТ:

.

После преобразования получаем:

,

где W- нормированная частота, , ;

m - коэффициент коррекции, по физическому смыслу представляющий собой квадрат добротности () параллельного колебательного контура  (см. рисунок 2.41б), .

Модуль полученного выражения дает АЧХ корректированного каскада:

.

Максимально плоская АЧХ получается, когда m=0,414 [6]. Данное условие вытекает из равенства нулю производной   при W=0, т.е. АЧХ не должна иметь наклона в точке  W=0.

ФЧХ корректированного каскада определяется выражением:

.

ФЧХ максимально линейна, если m=0,322 [6]. Добротность  соответствует границе между апериодическими и колебательными разрядами конденсатора контура , поэтому при m£0,25 выброса в ПХ не будет, т.к. не будет затухающих колебаний в контуре.

На рисунке 2.42 приведены нормированные АЧХ и ПХ каскадов на ПТ с простой параллельной индуктивной коррекцией для различных коэффициентов коррекции m.

Одним  из  наиболее распространенных и наиболее простых  способов ВЧ-коррекции  с помощью  частотно-зависимой ООС   является эмиттерная  коррекция, когда используется комплексная ООС в эмиттерной  цепи с помощью  цепи RэкорСэкор (рис. 4.28). Благодаря этой цепи в усилительном каскаде создается достаточно глубокая последовательная ООС по  току. Сопротивления резисторов Ry + Rэкор» а также RI и R2 определяют  точку покоя УЭ. Конденсатор  Сэ большой емкости шунтирует Rэ по переменному  току на всех рабочих частотах, поэтому частотно-зависимая ООС создается только благодаря цепи Rэкор-Сэкор. Если постоянное напряжение на резисторе Rэкор достаточно для обеспечения требуемой точки покоя  и для ее стабилизации, то цепь RyCy можно  исключить. Эквивалентная схема усилительного каскада с коррекцией цепью RэкорСэкор показана на рис. 4.29.

Согласно эквивалентной схеме напряжение на переходе транзистора Uп благодаря ООС уменьшается, что приводит к снижению  коэффициента усиления К  каскада. Небольшая   емкость Сэкор выбирается такой, что ООС действует в основном  на нижних и средних частотах. На верхних частотах, когда усиление уменьшается из-за влияния распределенной емкости Со, ООС ослабляется, что компенсирует спад АЧХ. Зависимости коэффициента усиления  каскада К  и у  при различных  емкостях  Сэкор показаны на рис. 4.30, а, б.    

КОРРЕКЦИЯ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ  И ПЕРЕХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК  ШИРОКОПОЛОСНЫХ    И ИМПУЛЬСНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

      

Назначение и особенности усилителей. В современных радиотехнических  устройствах необходимо усиливать  сигналы, спектр частот которых  от  единиц  герц до  десятков и  даже  сотен мегагерц. Подобные  усилители называются широкополосными.   Широкополосные усилители  используются  для усиления как  гармонических, так и импульсных  сигналов. Для расширения  полосы  частот равномерного усиления в  них  вводят специальные корректирующие  цепи. Цепи, обеспечивающие  коррекцию  АЧХ  и ФЧХ   усилителя в области верхних  частот,  называются  цепями  высокочастотной коррекции, а цепи, обеспечивающие   коррекцию   в  области  нижних   частот, — цепями низко частотной  коррекции.

Цепи низкочастотной коррекции. Для  расширения  полосы  пропускания в сторону нижних  частот или для улучшения  переходной  характеристики усилителя в области больших времен часто используют корректирующую   цепь -КфСф, либо специально создаваемую в  каскаде усиления, либо используя цепь развязывающего  и, сглаживающего фильтра. Схема  каскада на биполярном транзисторе с корректирующей  цепью  РфСф  показана на рис. 4.20,

Как  следует из зависимостей рис. 4.21, имеется такая емкость Сф = Сфкр, при которой частотная характеристика каскада с НЧ-коррекцией  не  имеет   подъема  в  области  нижних   частот.  При Сф < Сфкр на частотной  характеристике в области  нижних  частот появляется подъем, определяемый тем, что  усиление еще не упало из-за влияния цепи Я„Ср, а цепь R^C^ уже вызывает подъем  усиления.    Коррекция     с  помощью     цепи   ЯфСф  спада   вершины импульса.

PAGE  1


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

41322. Изучение команд операций над числами 1.62 MB
  Основные теоретические положения Структура команд Любая команда ЭВМ обычно состоит из двух частей: операционной и адресной. Трехадресная команда легко расшифровывалась и была удобна в использовании но с ростом объемов ОЗУ ее длина становилась непомерно большой. Пример программы в командах процессора Перед вами короткая программа для процессора семейства 1п1е1 которая увеличивает число находящееся в регистре ах. Пример программы в командах процессора Несмотря на то что приведенная программа по длине явно больше чем...
41323. Изучение команд операций с битами 5.5 MB
  Каждая команда МК подгруппы РIС16F8Х представляет собой 14битовое слово разделенное на код операции ОРСОDЕ и поле для одного и более операндов которые могут участвовать или не участвовать в этой команде.1 Основные форматы команд МК Команды работы с битами Отличительной особенностью данной группы команд является то что они оперируют с однобитными операндами в качестве которых используются отдельные биты регистров МК. отрицание логическое НЕ логическая операция над одним операндом результатом которой является...
41324. Исследование состава и возможностей ИС РПО для семейства МК АVR 3.63 MB
  Основные теоретические положения Программная среда АVR Studio Фирма Аtmel разработчик микроконтроллеров АVR очень хорошо позаботилась о сопровождении своей продукции. Для написания программ их отладки трансляции и прошивки в память микроконтроллера фирма разработала специализированную среду разработчика под названием АVR Studio Программная среда АVR Studio это мощный современный про граммный продукт позволяющий производить все этапы разработки программ для любых микрокон троллеров серии АVR ....
41325. Работа с ИС РПО для семейства МК АVR 5.99 MB
  Если уже есть файл с текстом программы на Ассемблере и просто необходимо создать проект а затем подключить туда готовый программный файл снимите соответствующую галочку. Оно должно содержать имя файла куда будет записываться текст программы. При выборе этого элемента диалог создания проекта будет автоматически запускаться каждый раз при запуске программы VR Studio.ps; файл куда будет помещен текст программы на Ассемблере Prog1.
41326. Лабораторная работа Определение скорости полета пули методом баллистического маятника 461 KB
  Приборы: пули свинцовые 5 штук; пневматическое ружье; баллистический маятник; аналитические весы 0001 г; технические весы 1 г; линейка 1 см; секундомер 01 с. где d расстояние от зеркальца до шкалы; n отклонение “зайчика†по шкале; расстояние от оси вращения до точки удара пули; l расстояние от оси вращения до центра тяжести; h высота поднятия цента тяжести;  угол отклонения; масса пули m.
41327. Основные закономерности движения простых колебательных систем. Изучение вынужденных колебаний 123 KB
  Найдем коэффициент возвращающей силы К и модуль Юнга Е. Теперь найдем добротность Q логарифмический декремент затухания  коэффициент затухания  коэффициент трения r частота резонанса Wрез: Итак подытожим результат: Е = 54 109  05 109 с1; К = 58  01 кгс1; W0 = Wрез= 622 с1; Q = 2074;  = 002;  = 02; r = 06.
41328. Измерение ускорения силы тяжести при помощи оборотного маятника Катера и механического секундомера 33.5 KB
  Положение ножа Х см Время с Период с1 67 71 142 84 168 82 915 183 91 183 Примерное значение А  81 см. Проведем измерения при нескольких значениях Х лежащих вблизи А: Положение ножа Х см Период Т1 с1 Период Т2 с1 825 184 183 820 184 181 815 183 181 810 183 180 805 182 179 800 182 179 795 182 179 Установим и измерим расстояние а между подшипниками: а = 8546 42 = 8504 мм. Определим центр инерции: а1 = 225 88 = 137 см Измерение периода колебаний Т I положение маятника: N1 = 100; t1 = 181 c.; N3...
41329. Измерение токов и напряжений 188.76 KB
  Цель работы: сравнение две возможные схемы включения амперметра и вольтметра; определение сопротивления амперметра и вольтметра. Приборы: три реостата (30 Ом, 5А; 30 Ом, 5А; 100 Ом, 2А), амперметр (класс точности 0.2; цена деления 0,05 А), вольтметр (точность 0.2; цена деления 1.5 В), выключатель и два переключателя
41330. Измерение токов и напряжений. Дополнение к лабораторной работе 40.5 KB
  Гадуировка шкалы – до 100 В; установка – до 150 В, относительно всей шкалы. Тогда одно деление равно 150/100 = 1,5 В. Vотсч = 0,5 * 1,5 = 0,75 В