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

14 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

50540. Подготовка лечебно-профилактических учреждений к работе в чрезвычайных ситуациях 187 KB
  Изучить основные мероприятия, направленные на повышение устойчивости работы лечебно-профилактических учреждений в условиях возможных чрезвычайных ситуациях мирного времени: функционирование систем жизнеобеспечения больницы и организации лечебной работы, создание запасов медицинского, санитарно-хозяйственного и прочего имущества; организация связи, организация убежищ и противорадиационных укрытий.
50541. Сеть Хопфилда 44.5 KB
  Клетки таблиц – это пиксели изображения. Чтобы изменить цвет пикселя просто наведете на него указатель мыши и нажмите левую клавишу. Чтобы запомнить образец нажмите кнопку «Модифицировать» и перейдите к следующему образцу. После внесения изменений обучите нейронную сеть и проверьте её работоспособность.
50544. Расчет сопротивления заземляющего устройства, состоящего из вертикальных электродов, соединенных горизонтальной полосой 121 KB
  Вычислить длину горизонтальной полосы соединяющей вертикальные электроды м для электродов расположенных в ряд; м для электродов расположенных по контуру.
50545. Изучение нормального закона распределения случайных величин (закон Гаусса) на основе опытных данных 95.5 KB
  Составить интервальную таблицу частот статистический интервальный ряд распределения: а Разбить весь диапазон случайных величин на k интервалов: 107; 108 108; 109 и т. Строки 13 Таблицы 2 называют статистическим интервальным рядом распределения. Интервальный ряд распределения изобразить графически в виде гистограммы.