Короткі теоретичні відомості. Найбільш поширена схема низькочастотної корекції за допомогою кола Rф,С­ф, рис.4.1

Найбільш поширена схема низькочастотної корекції за допомогою кола R_ф, С­_ф, рис.4.1.

Ємність конденсатора С_ф обирається так, щоб в області низьких частот (НЧ) виконувалась умова R_ф, а для області середніх частот (СЧ) та високих частот (ВЧ) опір цього конденсатора був незначний, тобто .

Еквівалентні схеми підсилювальних каскадів для уніполярних транзисторів і біполярних транзисторів з НЧ корекцією зображені на рис.4.2. На рис.4.3а, показана зміна загального опору навантаження підсилювального каскаду в робочому діапазоні частот та частотна характеристика такого каскаду рис. 4.3 б. НЧ корекція одночасно виконує функції корекції спотворень плоскої вершини імпульсу.

Високочастотна корекція або корекція перехідної характеристики в області малого часу має свої особливості.

При необмеженому зростанні частоти, підсилення будь-якого каскаду завжди спадає до нуля. Це викликано впливом міжелектродних та паразитних ємностей і, крім того, в каскадах на БТ збільшення частоти сигналу призводить до зменшення крутості наскрізної характеристики.

В каскадах з емітерною (витоковою) високочастотною корекцією використовується дія частотно-залежного зворотного зв’язку. Елементи зворотного зв’язку R_КОР, С_КОР вводяться в коло емітера (витоку), внаслідок чого каскад в області низьких і середніх частот охоплений глибоким від’ємним зворотним зв’язком за струмом, рис.4.4.

ССр

а) б)

Рисунок 4.1 – Каскади з НЧ корекцією, корекція спотворень плоскої вершини імпульсу

ССр

а) б)

Рисунок 4.2 – Еквівалентні схеми каскадів з НЧ корекцією

а) б)

Рисунок 4.3 – Залежності та

а) б)

Рисунок 4.4 – Каскад з ВЧ витоковою (емітерною) корекцією, корекція перехідної характеристики в області малого часу.

Ємність конденсатора С_КОР вибирається такою, щоб його опір в області низьких частот і середніх частот був значно більший за R_КОР, тобто . Напруга зворотного зв’язку , яка виділяється на паралельному з’єднанні R_КОР, С_КОР в цій області частот, зменшує коефіцієнт підсилення каскаду.

Рисунок 4.5 – АЧХ каскаду з ВЧ корекцією

При збільшенні частоти сигналу (область ВЧ) шунтуючий вплив ємності конденсатора С_КОР зменшує напругу U_β , в наслідок чого зростає коефіцієнт підсилення каскаду. Таким чином компенсується зменшення підсилення за рахунок дії міжелектродних і паразитних ємностей і крутості БТ. Очевидно, що в даному випадку корекція АЧХ досягається зменшенням підсилення каскаду в смузі НЧ та СЧ, коли коефіцієнт підсилення дорівнює , де – глибина від’ємного зворотного зв’язку (ВЗЗ) для НЧ і СЧ. Площа підсилення каскаду, в такому випадку зберігається без змін, але верхня гранична частота каскаду збільшується , рис.4.5.

Підсилювальні каскади на ПТ і БТ з паралельною індуктивною ВЧ корекцією зображені на рис.4.6.(а, б).

Еквівалентні схеми каскадів на ПТ і БТ для області ВЧ зображені на рис.4.7.(а, б). В області ВЧ навантаженням каскаду є паралельний контур з резонансною частотою

.

На низьких та середніх частотах навантаження транзистора практично дорівнює R_n.

Частотна характеристика каскаду з паралельною корекцією наведена на рис.4.8. Форма АЧХ такого каскаду залежить від значення коефіцієнта корекції . Оптимальна частотна характеристика, що забезпечує найбільше розширення смуги без підйому частотної характеристики, досягається при =0, 414. У випадку коли на АЧХ виникає підйом. Площа підсилення такого каскаду збільшується

,

де – коефіцієнт, що показує у скільки разів розширюється смуга каскаду з корекцією.

Каскади на БТ і ПТ з послідовною індуктивною ВЧ корекцією та їх еквівалентні схеми зображені на рис. 4.9.(а, б, в, г).

Коригувальна котушка індуктивності підключена послідовно до розділового конденсатора С_р. Повна паразитна ємність в цьому випадку розділяється на дві ємності С_вих і С_вх, в результаті чого загальна ємність дорівнює

.

а) б)

Рисунок 4.6 – Каскади з паралельною індуктивною ВЧ корекцією

а) б)

Рисунок 4.7 – Еквівалентні схеми каскадів з паралельною ВЧ корекцією

Рисунок 4.8 – АЧХ каскаду з паралельною індуктивною ВЧ корекцією

а) б)

в) г)

Рисунок 4.9 – Каскади з послідовною індуктивною ВЧ корекцією

Паралельний резонансний контур, утворений L_K і C’₀, має власну резонансну частоту

,

 

що більша ніж у схемі з паралельною ВЧ корекцією (якщо значенняL_K однакові). На частоті навантаження каскаду – паралельний контур ІІІ виду, який має еквівалентний опір . Оскільки паралельно частині контуру підключений резистор , викид частотної характеристики на частоті паралельного резонансу не спостерігається. Однак викид частотної характеристики може спостерігатися на частоті послідовного резонансу

.

Для більш ефективного згладжування частотної характеристики підсилювального каскаду паралельно до коригувальної котушки індуктивності підключається шунтувальний опір R_Ш. Частотні характеристики каскаду з послідовною індуктивною корекцією наведені на рис.4.10. Застосовуючи одночасно паралельну і послідовну ВЧ корекцію (складна корекція), можна досягнути більшої смуги пропускання і рівномірності коефіцієнта підсилення в широкій смузі частот.

Корекція АЧХ у смузі ВЧ призводить до зростання швидкодії пристрою і забезпечує відповідні зміни перехідної характеристики каскаду в області малого часу, в результаті чого фронт і спадання імпульсу стають більш крутими. Максимальна швидкість зростання вихідного сигналу визначається як V=2π f_B·U_вих. Наявність підйому АЧХ у смузі ВЧ призводить до зростання викиду на ПХ і до додаткових спотворень імпульсу.

Рисунок 4.10 – АЧХ каскаду з послідовною індуктивною корекцією