Схема индуктивной высокочастотной коррекции
В резистивном усилительном каскаде
Расчет высокочастотной коррекции
В случаях, когда простые резистивные усилительные каскады не способны обеспечить равномерное усиление в широкой полосе частот, для расширения полосы применяют следующие меры:
— вводят специальные корректирующие элементы с тем, чтобы уменьшить изменение усиления при изменении частоты;
— выбирают активные элементы с большой площадью усиления и малыми значениями входных и выходных емкостей.
Для осуществления коррекции АЧХ в области верхних частот существуют различные способы. При одном из способов последовательно с нагрузкой в коллекторную цепь биполярного транзистора включают индуктивность.
Корректирующая индуктивность L к увеличивает индуктивное сопротивление на высоких частотах, что компенсирует уменьшение усиления за счет шунтирующего действия емкости:
С экв= С вых+ С монт+ С н,
где C вых= C к S 0 rб — выходная емкость каскада; С монт— емкость монтажа и С н — емкость нагрузки.
|
|
Индуктивность L к, емкость С экви сопротивление R нобразуют контур с сопротивлением потерь» R н.
Значение корректирующей индуктивность L к выбирают равным:
,
где — постоянная времени в области верхних частот резистивного каскада.
Далее определяют постоянную времени в области верхних частот откорректированного усилителя:
и находят величину верхней граничной частоты усилителя со схемой ВЧ коррекции:
.
При расчете коррекции для промежуточного каскада в качестве сопротивления R нследует взять входное сопротивление R вхпоследующего каскада.
Существует оптимальное значение индуктивности:
L к опт= С экв R н Q 2,
где Q — значение добротности контура.
Если выбрать значении добротности контура равным , то при сохранении монотонности АЧХ верхняя граничная частота увеличится в 1,7 раза.
В случае отсутствия реактивности нагрузки для коррекции искажений АЧХ,
вносимых транзистором на ВЧ, можно ввести эмиттерную коррекцию.
Схема каскада усилителя с эмиттерной коррекцией изображена на рисунке 4.6. Для осуществления этого типа коррекции к сопротивлению обратной связи подключается конденсатор обратной связи С ос.
При выборе элементов коррекции R ос и С ос следует руководствоваться следующим.
Коэффициент усиления с учетом ООС:
,
где А — глубина ООС:
Расчет сопротивления рассмотрен РАНЕЕ.
Далее следует определить оптимальное значение постоянной времени цепи:
.
Значение задается в самом начале расчета усилителя при распределении частотных искажений в области ВЧ по каскадам.
|
|
Далее определяется коэффициент
где коэффициент n определяется при известной входной ёмкости каскада C вх :
n = (K 0 R ос C вх)/τв.
Окончательно следует уточнить значение верхней частоты корректированного каскада:
.
Если полученное значение получилась больше требуемой, то искажения, вносимые каскадом будут не более заданных.
Значение емкости конденсатора в цепи обратной связи определится как
.
При расчете каскада следует учесть, что введение данной ООС увеличивает входное сопротивление усилителя и уменьшает входную емкость в А раз.