2.9 Лінійні спотворення каскаду в діапазоні високих частот

Стала часу вихідного кола каскаду визначається згідно еквівалентній схемі рис. 2.3.

Рисунок 2.3 - Еквівалентна схема вихідного кола каскаду

Вихідна ємність каскаду дорівнює:

С_вихзз = С_вих*F_IYн=0 = C_Kr’_бS[1 + ( / R_зз)(R_H || r_кe || R_зз)] (2.19)

Тоді стала часу:

_в1 = _s + (R_вихзз || R_H)(С_вихзз + С_М + С_Н), (2.20)

де R_вихзз визначається за (2.18), С_м – монтажна ємність, як правило См=3…5пФ.

Рівень лінійних спотворень, що вноситься вхідним колом:

М_В1 = 1 / 1 + (_в_в1)² (2.21)

Під час визначення сталої часу вхідного кола в діапазоні високих частот необхідно мати на увазі, що крім зовнішнього зворотного зв’язку за рахунок R_зз у схемі ще діє і внутрішний зворотний зв’язок і через ємність С_КБ (ефект Мілєра). З урахуванням цього

С_вхзз = [C_б’e + (1 + K_Uзз)С_K]* F _{I (Yдж = 0)} =

= [C_б’e+ (1 + K_Uзз)С_K]*[1 +  / (R_K || r_кe || R_зз) /  / R_зз] (2.22)

Тоді стала часу _в2 = (R_дж+R1) || R’_вхзз С_вх, а відповідний рівень лінійних спотворень

М_В2 = 1 /√ (1 + (_в_в2)² )

Зменшення вхідного опору та підвищення вхідної ємності є недоліком паралельного зв’язку по напрузі. Якщо від’ємний зворотний зв’язок по сигнальному колу небажаний, то його можна виключити за допомогою фільтра ВЧ першого порядку, використовуючи схему, наведену на рис. 2.4.

Рисунок 2.4 - Схема з від’ємним зворотним зв’язком тільки по постійному струму

Значення ємності С_бл визначиться з рівняння:

С_бл  10 / 2f_н (R_зз1 || R_зз2) (2.23)

де вибір R_зз1 і R_зз2 не критичний, необхідно лише виконання умови:

(R_зз1 + R_зз2) = h₂₁ R_K (2.24)

Як правило, вибирають R_зз1=R_зз2. За цього, оскільки значення R_зз1 і R_зз2 за (2.23) є високоомні, то конденсатор С_бл1 може мати невелику ємність, що дозволяє використовувати керамічні конденсатори, які значно стабільніші за електролітичні.

Ємності С₁, С₂ визначають спотворення в зоні низьких частот. Розрахунок цих ємностей не відрізняється від проведеного розрахунку для каскаду зі СЕ, що наведений у розділі 1:

С₁  1 / (1 / М_НС1)² –1 (R_дж + R₁ + R’_вхзз) • 2f_н (2.25)

С₂  1 / (1 / М_НС1)² – 1 (R_вихзз + R_Н) • 2f_н (2.26)

2.10 Розрахунок нестабільності колекторного струму

Розрахунок факторів нестабільності режиму ∆І_Кб0, ∆І₀, ∆U₀ проводиться аналогічно пункту 1.13 за виразами (1.56)…(1.63).

У підсумку нестабільність колекторного струму:

∆І_К = h_21е[∆U₀ + (R_б + R_K) ∆І₀] / [h₁₁ + R_б + (1 + h_21е)R_K] (2.27)

3 Розрахунок емітерного повторювача в діапазоні звукових частот

Схема каскаду зі спільним коллектором (СК) (емітерного повторювача) наведена на рис. 3.1.

Рисунок 3.1 - Схема каскаду зі спільним колектором

Технічне завдання на розрахунок емітерного повторювача (ЕП) у діапазоні звукових частот у більшості випадків співпадає з попередніми прикладами. У випадку, коли ЕП використовується як вхід-ний каскад підсилювача, за розрахунками прикінцевого (вихідного) та передкінцевого каскадів може бути відомі напруга живлення Е_Ж і рівень вхідного сигналу.

Вибір робочої точки каскаду з постійного струму здійснюється аналогічно схемі зі СЕ (рис. 1.1). Але, для вибору потенціалу емітера в схемі зі СК більше можливостей, оскількі потенціал колектора не залежить від сигналу і дорівнює напрузі живлення Е_Ж. Тому потенціал емітера V_E можна вибрати значно більшим, ніж у схемі зі СЕ. Крім того, це підвищить температурну стабільність, оскількі V_E >> _T, і сприяє використанню емітерних повторювачів у багатокаскадних схемах з гальванічним зв'язком (можна мати досить високий потенціал бази ЕП, що дозволить підключити її безпосередньо до колектору попереднього каскаду). Для забезпечення режиму класа А, необхідно, аналогічно каскадам розглянутих у розділах 1 та 2, виконання умови:

I_ео > (2…4) * I_em (3.1)

де I_ео – постійна складова струму емітера_, I_em – амплітуда змінної складової, або

V_E / R_E > (2…4) U_{вих m} / (R_е||R_н) (3.2)

З (3.1) випливає умова попереднього вибору потенціалу V_E

V_E > (2…4) U_{вих m} R_е / (R_е||R_н) (3.3)

Очевидно, що V_E обов'язково повинен бути як мінімум у 2…4 рази більшим за U_{вих m}.