книги из ГПНТБ / Основы радиотехники и радиолокации учеб. пособие

Рис. 5. 56. Видеоусилитель без частотной коррекции.

Б. Резисторный видеоусилитель без частотной коррекцию

С о с т а в с х е м ы

1.Лі — электронная лампа (чаще пентод).

2.Резистор Ra — сопротивление анодной нагрузки;

іівх) или верхнем (при отрицательном ивх) участке анодно­ сеточной характеристики.

5. C nRn — переходная цепь,

где Сп = 0,01-^0,2 мкф; Rn=0,54-1 Мом.

Назначение R2 и Сг такое же, как и в У В Ч .

310

t

E a

t

t

Рис. 5. 57. Процесс усиления прямоугольного импульса в рези­ сторном каскаде: а — временные диаграммы тока и напряже­ ний; б — эквивалентная схема ВУС.

Пр ин ц и п р а б о т ы в и д е о у с и л и т е л я

Пусть на вход каскада видеоусилителя подаются видео­ импульсы отрицательной полярности строго прямоугольной формы (рис. 5.57а).

В «сходном режиме лампа видеоусилителя открыта, че­ рез нее протекает постоянный ток по цепи:

+ Еа, R a, -* Л , -> R k, -> корпус, -> - Е а .

На сопротивлении резистора Rk создается падение напряже­ ния, минусом приложенное к управляющей сетке лампы.

Рабочая точка при этом перемещается на заданный уча­ сток характеристики лампы.

С подачей импульса на вход схемы (момент В) отрица­ тельное напряжение на сетке лампы резко возрастает и анод­ ный ток мгновенно уменьшается. В этом случае уменьшает­

повышается не сразу, а по мере заряда емкости Ссх через

t3) напряжение на сетке лампы резко уменьшается и анод­ ный ток мгновенно возрастает. Напряжение же на аноде лампы уменьшается до минимального не сразу, а в течение некоторого времени, необходимого для разряда емкости С сх. через лампу Ль Поэтому срез импульса оказывается растя­ нутым. Следовательно, наличие на выходе каскада емкости Ссх, напряжение на которой не может мгновенно изменять­

величина отрицательного выброса в конце импульса. Одна­ ко выбирать Сп и Rn очень большими нельзя. С ростом С в

312

его сопротивление утечки Ry. Ry и Rn образуют делитель для постоянного напряжения, и на сетке следующей лампы уси­ лителя возникает положительный потенциал по отношению к корпусу. Это приводит к изменению положения исходной

денсаторов Ск и С 2 (рис. 5.56). За время действия импульса (ти) конденсатор Ск заряжается и напряжение между сеткой и катодом Ugk= uBx—Uk, управляющее током лампы,, снижает­ ся, что вызывает уменьшение выходного напряжения, то есть дополнительный спад плоской вершины. Аналогичное дей­ ствие на плоскую вершину иВЫх. оказывает С 2.

С воздействием переднего фронта входного импульса по­ тенциал экранной сетки возрастает за счет уменьшения тока экранирующей сетки іэ.

При отсутствии С 2 изменяется скачкообразно иэ. В данном случае увеличивается коэффициент усиления каскада и, как следствие, амплитуда иВых., но без искажения формы пло­

313

AUk — допустимый спад плоской вершины, определяемый

С к; д и э — допустимый спад плоской вершины только за счет

цепи экранирующей сетки.

Таким образом, при подаче на вход видеоусилителя им­ пульсного сигнала строго прямоугольной формы на выходе его, вследствие вносимых усилителем искажений, возникают импульсы, форма которых отличается от прямоугольной.

В. Амплитудно-частотная характеристика и полоса

ента усиления усилителя от частоты. Для построения ампли­

Свх. — входная емкость лампы следующего каскада. Остальные элементу обозначены, как на принципиальной

них и нижних частот. На средних частотах она почти равно­ мерна. На практике применяется следующее распределение частот ВУС:

а) нижние частоты — от десятков герц до единиц кило­ герц;

б) средние частоты — от единиц килогерц до сотен ки­ логерц;

в) верхние (высшие) частоты — от сотен килогерц до де­ сятков мегагерц.

Н и ж н и е ч а с т о т ы у с и л и т е л я

Для уяснения завала на нижних частотах составим экви­ валентную схему усилителя, имея в виду, что сопротивление

314

Рис. 5. 59. Эквивалентная схема ВУС для нижних частот.

Из эквивалентной схемы видно, что напряжение с на­ грузки усилителя приложено к цепи CnRn, а выходным явля­ ется напряжение, снимаемое с Rn. На средних частотах со­ противление

315

мало и почти все напряжение действует на выходе. С умень­ шением частоты Х сп увеличивается, образуется делитель на­ пряжения, состоящий из Х сп и Rn. Поэтому выходное напря­

жение URU = иВых падает.

Таким образом, с уменьшением частоты сигнала умень­

Рис. 5. 60. Эквивалентная схема БУС для верхних частот.

316

получить за счет уменьшения Ra, но тогда падает коэффи­ циент усиления каскада.

С р е д н и е ч а с т о т ы .

К о э ф ф и ц и е н т у с и л е н и я В УС

На средних частотах Х ссх сравнительно велико, а Хсп — мало. Поэтому на работу схемы они '.почти не влия­ ют. Частотная характеристика на средних частотах практи­ чески равномерна, так как зависит только от резистора на­ грузки RaКоэффициент усиления усилителя чаще определя­

Учитывая, что U g = U BX., получим:

в том, что для получения широкой 2Af в области верхних ча­ стот сопротивление анодной нагрузки должно быть малым (порядка тысячи ом). При этом коэффициент усиления кас­ када оказывается также малым (единицы).

Для получения достаточно большого коэффициента уси­

317

Рис. 5. 61. Эквивалентная схема ВУС для средних частот.

Г. Видеоусилители с частотной коррекцией по высокой частоте

С х е м а В УС с п а р а л л е л ь н о й к о р р е к ц и е й

Сопротивление параллельного колебательного контура вблизи резонансной частоты наибольшее, поэтому результи­ рующее сопротивление нагрузки ( R a + Z K0HT.) на верхних ча­ стотах возрастает. При этом возрастает и коэффициент уси­ ления каскада, а полоса пропускания расширяется. Доброт­ ность контура (Q) подобрана так, чтобы частотная характе­ ристика на высоких частотах была плавной, без значитель­ ных провалов и подъемов. На частотах, превышающих резо­ нансную частоту, усиление начинает спадать, так как сопро­ тивление контура снова уменьшается (рис. 5.69).

318

Рис. 5. 62. Видеоусилитель с параллельной коррекцией по вы­ сокой частоте.

При Q = 0,64 2 Af увеличивается в 1,72 раза. При Q = 1 2 Af увеличивается в 1,81 раза.

Часто уменьшают Q, чтобы контур L a С 0х. Ra не имел боль­ шую добротность. В противном случае, при поступлении каж­ дого импульса в контуре будут ударно возбуждаться затуха­ ющие колебания, которые, накладываясь на выходной им­ пульс, создадут ряд выбросов, причем наибольшим из них будет первый (рис. 5.64). Обычно величину La выбирают та­ кой, чтобы добротность контура не превышала 0,6-^-0,7.

В схеме с коррекцией уменьшаются и фазовые искажения. Емкость С сх вызывает отрицательный сдвиг фазы иВых, а корректирующая катушка создает положительный угол сдви­ га фаз. Следовательно, результирующее значение угла сдви­

га фаз на выходе каскада уменьшается.

319