Основной неформализованной задачей построения принципиальных схем различных по своему функциональному назначению усилителей является согласование режимов основного транзистора и компонентов, обеспечивающих реализацию компенсирующей цепи обратной связи. В этом и должен проявляться опыт инженера, минимизирующий число альтернативных вариантов. Продемонстрируем это на конкретном примере.
На рис. 4 показана структура усилительного каскада, соответствующая найденным в работе принципам построения. Из соотношений (12), (13), (14), (17), (18) следует
(20)
где – коэффициент усиления каскада с общей базой.
Рис. Структура усилительного каскада с компенсацией влияния Скб
Следовательно, приращение передаточной функции, вызванное влиянием Ск, будет иметь следующий вид:
. (21)
Таким образом, в приведенной структуре, как это видно из (21) и (5), наблюдается умножение численного значения Ск на множитель (1-Кп) и уменьшение ее влияния на частотный диапазон схемы. При этом чувствительность передаточной функции к емкости коллекторного перехода не изменяется.
Важной составляющей успешного решения задачи является также минимизация входной емкости усилительного каскада, являющегося либо входным, либо промежуточным. Именно поэтому в структуре этого четырехполюсника необходимо обеспечить относительно низкое сопротивление нагрузки в коллекторной цепи или при использовании полевых транзисторов в цепи стока. Пример реализации каскада с компенсацией приведен на рис. 5.
![]() |
Рис. 5. Пример реализации широкополосного усилительного каскада
Анализ схемы приводит к следующему выражению:
, (22)
где – постоянные времени, определяемые соотношением (5) для первого и второго транзисторов при
.
Учитывая, что , влияние
на диапазон рабочих частот оказывается в практических схемах незначительным. В приведенных выражениях полагалось, что при экономичных режимах работы
>
. Таким образом, при
<
амплитудно-частотная характеристика каскада является гладкой, и перерегулирование переходной характеристики отсутствует (рис. 6).
Рис. 6. Амплитудно-частотная характеристика каскадов без компенсации влияния (1) и с компенсацией (2)
Рассмотрим основные физические процессы в полученной структуре каскада с собственной компенсацией.
Выходной транзистор V1 (рис. 7) выполняет две функции. С одной стороны, он обеспечивает передачу в цепь нагрузки Rн.экв приращений тока , пропорциональных входному сигналу (составляющая Suвх.).
Рис. 7. Последовательная компенсация Ск1
Здесь и далее S, – крутизна и коэффициент передачи по току цепи компенсирующей обратной связи (ЦКОС). С другой стороны, он передает в коллекторную цепь емкостную составляющую
тока базы V1, которая выделяется подсхемой ВП1, а затем с усилением Ki.1 поступает в эмиттер и далее в цепь нагрузки V1:
. (23)
Для точного измерения тока и компенсации Cк1 необходимо:
Предприятие связи, его структура и оборудование
Открытое акционерное общество «Уралсвязьинформ» является
крупнейшим оператором телекоммуникационных услуг Уральского региона.
Utel — это бренд
компании «Уралсвязьинформ», под которым мы предоставляем услуги мобильной
связи ...
Средства постановки помех и помехозащиты
В современных условиях развитие и использование вооружений и военной техники
характеризуются высокой насыщенностью их радиоэлектронным оборудованием, обеспечивающим
решение задач автоматического или автоматизированного вед ...
Компромиссы при использовании модуляции и кодирования
Системные компромиссы ‑ это неотъемлемая часть всех разработок цифровых систем связи.
Разработчик должен стремиться к 1) увеличению скорости передачи бит R до максимально возможной; 2) минимизации вероятности появле ...