Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Индуктивная ВЧ коррекция





 

На рис.8.1 представлена схема ВЧ коррекции с добавочной

 

индуктивностью в каскаде на полевом транзисторе

 

Коррекция осуществляется с помощью катушки индуктивности

 

включенной последовательно с резистором R С. Принцип действия основан на увеличении сопротивления цепи стока в области ВЧ: в области ВЧ сопротивление цепи стока определяется согласно (8.3), в областях НЧ и СЧ согласно (8.4).

 

Z С R С j L корр. (8.3)
Z С R С. (8.4)

 

 


                        E пит  
                                   
            L                    
                  С р  
                   
  С р R с    
                             
                           
                           
U вх                                
                               
                           
                                   
      R з                            
      R и С и       R н  
             
             
                                   
                                   
                                   

Рис.8.1. Принципиальная схема каскада ОИ с индуктивной ВЧ коррекцией

 

Индуктивная ВЧ коррекция эффективна только при работе на высокоомную нагрузку, то есть нагрузка усилителя или входное сопротивление следующего каскада высокоомные: R Н R С или R Вх R С. В случае низкоомной нагрузки или низкоомного входного сопротивления следующего каскада, сопротивление нагрузки каскада зашунтирует сопротивление цепи стока Z С R С j L корр. Поэтому, такую схему коррекции можно применять или в оконечном каскаде с высокоомной нагрузкой, например, когда нагрузкой является кинескоп или осциллографическая трубка, или в том случае, когда входное сопротивление следующего каскада велико, например следующий каскад собран на полевом транзисторе.

 

Для получения эквивалентной схемы используем допущения, которые применялись при анализе работы каскада в области ВЧ.

 

          С          
S U Вх   Yi           L корр  
             
                   
                   
                   
        C 0       Y Н  
                 
                       
                       
                       
                Y С  
                       
                       

И

 

Рис.8.2. Эквивалентная схема каскада с индуктивной ВЧ коррекцией

 

Эквивалентную схему (рис.8.2) можно упростить, полагая что нагрузка

 

является высокоомной (рис.8.3).


 


 
j L корр
        С  
S U Вх               L корр  
               
                 
                 
        C 0  
           
                Y С  
                 
                   
                   

И

 

Рис.8.3. Эквивалентная схема каскада с индуктивной ВЧ коррекцией при высокоомной

 

нагрузке

 

Уменьшение спада частотной характеристики в области верхних частот при включении корректирующей индуктивности L корр объясняется тем, что транзистор оказывается нагруженным на параллельный колебательный контур,

 

состоящий из L корр и С 0 С Вых С Вх С М. Если резонансная частота этого контура соответствует верхней частоте рабочего спектра частот входного сигнала, то его сопротивление в ВЧ области будет больше сопротивления цепи стока R С на средней частоте. Следовательно, в ВЧ области коэффициент усиления увеличивается и АЧХ выпрямляется. В областях НЧ и СЧ

 

сопротивление катушки индуктивности пренебрежимо мало, в

 

 

сравнении с сопротивлением стока R С и не оказывает влияния на работу схемы.

 

Определим с использованием метода Брауде оптимальное значение корректирующей индуктивности L корр. Передаточная функция каскада с высокочастотной индуктивной коррекцией для области верхних частот будет иметь вид:

 

K ВЧ корр()         S                
j C 0                  
          R j L        
                C       корр        
    S R C j L корр           . (8.5)  
j C   R 2 C L          
    C         корр              
          j L корр                
  S R C1                        
    R C                  
                             
                    R          
1 2 C L j C            
        корр         C          

 

 


Коэффициент частотных искажений на верхней граничной частоте определяется выражением:

  K ВЧ корр()         j L корр        
M ВЧ корр()       R с , (8.6)  
       
  K ()   2 C L j C R    
              0 корр   0 С      
                           

 

где K 0 – номинальный коэффициент усиления, который при высокоомной нагрузке и большом входном сопротивлении ПТ можно считать по

 

приближенной формуле K 0 S R C.                    
Модуль коэффициента частотных искажений определяется выражением:  
                                 
              2 L                
                  корр              
                R 2     (8.7)  
                       
  M ВЧ корр()               С       .  
      (1 2 C L   )2 2 C   R 2  
         
            0 корр           С  

В числителе выражения (8.7) находится полином второй степени m 2, в

 

знаменателе – четвертой степени n 4, следовательно n m, с увеличением

 

частоты усиление падает до нуля K 0 0. Элементы R с и C 0 известны из

расчета исходного каскада. Необходимо определить величину корректирующей индуктивности L корр.

 

По методу Брауде условием оптимальности будет равенство коэффициентов при одинаковых степенях частоты в числителе и знаменателе выражения – для записанного коэффициента частотных искажений при членах

:

 

L            
корр   C 2 R 2 2 C L. (8.8)  
R 2    
  С 0 корр    
С            

 

Следовательно, уравнение для нахождения величины корректирующей индуктивности будет иметь вид:

 

L корр 2 2 C 0 R С2 L корр C 02 R С4 0. (8.9)  
Корнями этого квадратного уравнения являются:    
            .    
L корр1, 2 C 0 R С2 C 02 R С4 C 02 R С4 C 0 R С2 (8.10)  
   
                   


 


Из условия физической реализуемой индуктивности (L корр 0) получаем выражение для оптимального значения индуктивности Lopt:

 

L opt0, 414 C 0 R С2. (8.11)

 

На рис.8.4 представлены АЧХ и ПХ при различных значениях корректирующей индуктивности L корр.


 

K()  

 

2

 

1


 

 

Uвых (t)  
   
   
  t


 

Рис.8.4. АЧХ и ПХ каскада с индуктивной ВЧ коррекцией при различных значениях корректирующей индуктивности: 1 – без коррекции L корр Lopt, 2 – оптимальная

 

коррекция L корр Lopt, 3 – перекоррекция L корр Lopt

 

Из представленных на рис.8.4 графиков видно, что при введении ВЧ коррекции увеличивается верхняя граничная частота и уменьшается время нарастания фронта. При перекоррекции (вариант 3 на рис.8.4) имеем сокращенный фронт импульса, но появляется возбуждение колебаний, то есть искажается форма сигнала. Использование перекоррекции возможно в отдельных каскадах многокаскадного усилителя для получения равномерной АЧХ всего усилителя, при отсутствии коррекции в остальных каскадах.

Теоретически верхнюю граничную частоту можно поднять на 82%. Дальнейшее увеличение ограничено членом второй степени в знаменателе (8.5), который будет давать спад АЧХ.

 

К преимуществу индуктивной ВЧ коррекции следует отнести увеличение площади усиления – K 0 с ВЧ корр K 0 без ВЧ корр (при оптимальной коррекции площадь усиления увеличивается в 1, 72 раза):


 


К недостаткам индуктивной ВЧ коррекции следует отнести:

 

1) коррекция эффективна только при работе на высокоомную нагрузку, т.е. должно выполняться неравенство RН RС;

 

2) из-за отсутствия широкого ряда серийно выпускаемых индуктивностей очень сложно получить в реальной схеме точное значение Lopt;

 

3) индуктивность является источником электромагнитного излучения, что требует использования экранировки, следовательно, использование индуктивной ВЧ коррекции ведет к увеличению веса, габаритов и стоимости усилителя;

 

4) индуктивную ВЧ коррекцию сложно реализовать в микро исполнении (непригодна для интегральных схем).

 

Каскады с индуктивной ВЧ коррекцией используются в усилителях для

 

электронно-лучевых трубок (там очень большое сопротивление нагрузки), а

 

также в дешевой радиоаппаратуре.

 







Дата добавления: 2014-11-12; просмотров: 1735. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...


Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...


Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...


Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Этические проблемы проведения экспериментов на человеке и животных В настоящее время четко определены новые подходы и требования к биомедицинским исследованиям...

Классификация потерь населения в очагах поражения в военное время Ядерное, химическое и бактериологическое (биологическое) оружие является оружием массового поражения...

Факторы, влияющие на степень электролитической диссоциации Степень диссоциации зависит от природы электролита и растворителя, концентрации раствора, температуры, присутствия одноименного иона и других факторов...

Сосудистый шов (ручной Карреля, механический шов). Операции при ранениях крупных сосудов 1912 г., Каррель – впервые предложил методику сосудистого шва. Сосудистый шов применяется для восстановления магистрального кровотока при лечении...

Трамадол (Маброн, Плазадол, Трамал, Трамалин) Групповая принадлежность · Наркотический анальгетик со смешанным механизмом действия, агонист опиоидных рецепторов...

Мелоксикам (Мовалис) Групповая принадлежность · Нестероидное противовоспалительное средство, преимущественно селективный обратимый ингибитор циклооксигеназы (ЦОГ-2)...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия