1.5.3.3 Специальные схематические решения

К специальным схематическим решениям относятся схемы коррекции без обратной связи.

Одной из наиболее простых схем высокочастотной коррекции для широкополосных резисторных каскадов, позволяющей расши­рить полосу пропускания каскада или получить подъём частотной характеристики в области верхних частот, является схема параллель­ной высокочастотной коррекции индуктивностью. На рисунке 1.73,а приведена схема транзисторного каскада с такой коррекцией; она осу­ществляется введением индуктивности L последовательно с резисто­ром нагрузки R_k выходной цепи усилительного элемента. Как видно из эквивалентной схемы каскада для верхних частот (рисунок 1.73,б) корректирующая индуктивность L образует параллельный резонанс­ный контур с ёмкостью Со, нагружающий каскад.

В результате полное сопротивление нагрузки выходной цепи уси­лительного

160

элемента в области верхних частот возрастает, а следова­тельно, расширяется полоса пропускания каскада и улучшается его частотная характеристика (рисунок 1.73,в), а также уменьшается вре­мя установления импульсных сигналов.

Индуктивность L здесь берут настолько малой, что её влияние сказывается только в области верхних частот. На нижних и средних частотах рассматриваемая схема обладает такими же свойствами, как обычный резисторный каскад.

а - транзисторный каскад ;

б - эквивалентная схема ;

в – амплитудно – частотная характеристика

Рисунок 1.73 - Параллельная высокочастотная коррекция индуктивностью

Параллельная коррекция индуктивностью хорошо действуют только при

R_г ≥ R₃ ≤ R_h; эти условия обеспечиваются в резисторных каскадах с транзисторами, работающими на высокоомную нагрузку, например на модулятор кинескопа, отклоняющие пластины электронно - лучевой трубки, вход полевого транзистора и т.д. Она не действует в повторителях из-за малого выходного сопротивления, а также в кас­кадах с низкоомной внешней нагрузкой.

Параллельная высокочастотная коррекция индуктивностью нес­ложна по схеме, занимает мало места, дешева, легко настраивать, на­дёжна в работе и увеличивает площадь усиления каскад более чем в 1,7 раза; вследствие указанных достоинств она широко используется в усилителях с дискретными компонентами.

Простой схемой низкочастотной коррекции является включение цепочки С_фR_ф в выходную цепь усилительного элемента (рисунок 1.74,а). Такая схема коррекции удобна тем, что цепочка С_фR_ф однов­ременно действует как развязывающий фильтр, защищающий каскад от паразитной обратной связи через источник электропитания, а также как фильтр, сглаживающий пульсации напряжения электропитания.

161

Рассмотрим принцип действия такой схемы коррекции с помо­щью эквивалентной схемы (рисунок 1.74,б) Ёмкость конденсатора С_ф берут такой, чтобы на средних, а тем более на верхних частотах сопротивление конденсатора было ничтожно по сравнению с сопротивлением нагрузки выходной цепи усилительного элемента, величина кото­рого и определяет усиление каскад на этих частотах. При понижении частоты сигнала сопротивление цепочки С_ф сопротивление нагрузки выходной цепи усилительного элемента, а с ним и напряжение сигнала U будет увеличиваться, в результате чего коэффициент усиления каскада в области низших частот возрастет. Та­ким образом, будет компенсировано снижение усиления на низших частотах из-за влияния конденсатора межкаскадной связи С и блоки­ровочных конденсаторов цепей стабилизации и смещения.

а- принципиальная схема каскад;

б- эквивалентная схема;

в- амлитудно-частотная характеристика

Рисунок 1.74 - Низкочастотная коррекция цепочкой С_фR_ф

При правильном выборе R_ф и С_ф схема низкочастотной коррек­ции позволяет уменьшить нижнюю рабочую частоту резисторного каскада в 5...10 раз. Такая схема коррекции особенно хорошо действует при усили­тельных элементах с высоким выходным и входным сопротивлениями, например в резисторных каскадах предварительного усиления с поле­выми транзисторами, работа на модулятор кинескопа, отклоняющие пластины осциллографической трубки и т.д.