О кончательный расчет выходного каскада по переменному току с учетом введенных цепей обратной связи и коррекции.
Расчеты
предыдущего пункта показали, что для
уменьшения
коэффициента усиления и времени
установления необходимо введение
эмиттерной высокочастотной коррекции.
Для уменьшения
в
эмиттерную цепь выходного каскада
вводится ООС по току, которую обеспечивают
конденсаторы
и
,
и сопротивления
и
(см.ниже рис. 3.6.3.). Причем, чтобы не
менять режим работы транзистора по
постоянному току сопротивление эмиттера
разбиваем на два сопротивления
и
,
т.е. их сумма равна:
Зададимся рассчитанным в п. 3.4. и нужным коэффициентом усиления:
,
,
где
их отношение равно:
– глубина обратной связи, отсюда следует,
что сопротивление коррекции выходного
каскада равно:
Ближайшее
номинальное значение
.
Тогда
равно:
.
Зная
сопротивление коррекции найдем
эквивалентное сопротивление каскада
:
или
рассчитывается из отношения
:
где
–
эквивалентное сопротивление
некорректированного выходного каскада
по переменному току (взятое из п.
3.5.).Рассчитываем
,
взяв номинальное значение
.
Тогда коэффициент усиления выходного каскада равен:
В
ремя
установления выходного каскада с
эмиттерной коррекцией, можно определить
по следующей формуле:
где
–
постоянная времени транзистора в средней
точке (см. п. 3.4.);
- эквивалентная безразмерная величина;
- безразмерная величина обобщенного
времени установления, которая находиться
по зависимости этой величины от
коэффициента
при разных коэффициентах
.
Эти коэффициенты
и
находятся по следующим формулам:
где
-эквивалентные
безразмерные постоянные времени, которые
вычисляются по формулам:
Причем для их расчета нужно вычислить постоянные времени, которые рассчитываются как:
Рассчитывая
постоянные времени зададимся емкостью
нагрузки (емкостью монтажа)
такой же как и в п. 3.5., а емкость коррекции
выберем такой, чтобы на зависимости
выброса
от коэффициента
при разных коэффициентах
наш заданный выброс не превышал 3% (
)
и коэффициенты
и
лежали в пределах:
,
.
Пусть емкость коррекции равна
,
тогда постоянные времени равны:
П
одставив
в формулы постоянные времени находим
эквивалентные безразмерные постоянные
времени:
Найдем коэффициенты и и определим выброс, не превышающий 3%, по зависимости выброса от коэффициента при разных коэффициентах (рис. 3.6.1.):
Рис. 3.6.1. Зависимость выброса от коэффициента при разных коэффициентах .
Выброс,
найденный по зависимости равен
, что не превышает 3%, т.е. не превышает
заданного выброса.
По найденным коэффициентам и найдем безразмерную величину обобщенного времени установления , которая находиться по зависимости этой величины от коэффициента при разных коэффициентах (см. ниже рис. 3.6.2).
Рис. 3.6.2. Зависимость обобщенного времени установления от коэффициента при разных коэффициентах .
Безразмерная
величина обобщенного времени установления
равна
.
Тогда время установления корректированного
выходного каскада равно:
Что соответствует необходимым условиям:
То есть введя высокочастотную коррекцию в эмиттерную цепь выходного каскада уменьшили коэффициент усиления и время установления. Схема корректированного выходного каскада показана на рис. 3.6.3. :
Рис. 3.6.3. Схема корректированного выходного каскада.