ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.06.2024
Просмотров: 140
Скачиваний: 0
- 99 -
Область верхних частот
Объединяя в схеме (см. рис.2Л,б) все проводимости в
одну |
и заменяя |
емкости эквивалентной |
|
с э 'с и « * « Ч .Л С * , |
получим о'олее простую схему (рис.2.Щ |
||
содержащую генератор тока S V i |
.проводимость |
а емкость |
Из этой схемы находим выходное |
напряжение |
|
|||
|
ц-. |
- SU j |
|
|
|
|
t i W C . |
|
|
||
и коэффициент усиления каскада |
в области высших ш стот; |
||||
К |
|
|
S |
|
|
и . |
§ э |
|
|
|
|
или |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
к6 |
xs |
S R a |
= |
K Q |
(2 .16) |
j « C 3 R 3 |
|
|
|||
ь |
|
|
|
||
где ПС = C g R 3 |
- постоянная времени верхних частот рео |
||||
|
|
статного |
каскада. |
|
Модуль коэффициента усиления, определяющий частотную характеристику не верхних частотах, его фаза и коэффициент частотных искажений определяются соответственно выражениями^
к = |
-------J^ £ --------- |
• |
(2.17) |
6 |
V i - |
’ |
|
|
- |
100 |
- |
|
tjp6 * - |
a r c lg to X g |
; |
(2.18) |
|
|
|
|
|
(2.19) |
Здесь опущена величина J t |
в соответствии |
со еделаиным |
||
ранее замечанием. |
|
|
|
|
На рис.2.12 графически представлены частотная и Фазо |
||||
вая характеристики |
реостатного |
каскада на |
верхних частотах. |
Из аналитической зависимости и графического представле ния частотной характеристики следует, что с ростом частоты коэффициент усиления падает. Физически это можно объяснить т1ем, что с ростом частоты уменьшается сопротивление емкости с , что приводит к снижекиювыходного напряжения каскада.
На основании формулы (2.18) и рис. 2.12 можно сделать вывод, что угол сдвига фазы между входным и выходным напря жениями реостатного каскада в области средних частот етремитг
ся к 0° и на верхних частотах к |
- 90°при <•>-► о о . |
На основании выражения (2.19) |
находим высшую частоту |
усилителя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IOI |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
G V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.20) |
|
|||
На уровне |
|
Kg |
~ |
W |
|
( |
при |
|
fl |
|
|
\ |
как |
|
|||
|
|
|
|
fe> = v'iT/, |
|
||||||||||||
это |
обычно принято,высшая |
граничная частота |
определится |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
to |
|
( |
|
или |
|
0,15Q |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
rt e |
|
|
|
|
сч |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Из полученных соотношений следует, что для расширения |
' |
|||||||||||||||
полосы частот |
, |
усиливаемых усилителем, |
необходимо умень |
|
|||||||||||||
шить постоянную времени |
|
СЭЯ Э . |
Уменьшить |
ее мож |
|
||||||||||||
но главным |
образом |
только |
за |
счет |
величины |
Я э |
, |
так как1 |
|||||||||
существенно |
снизить |
емкость |
С э |
, .вторая непосредствен-' |
|||||||||||||
но |
связана с |
элементами |
схемы, |
не представляется |
возмож- |
, |
|||||||||||
ным. В принципе уменьшать |
Я э |
можно |
за счет |
уменьшения |
|
||||||||||||
любого из |
трех сопротивлений |
|
|
и Ис |
. Однако в кас- |
: |
|||||||||||
кадах с триодами |
U-L |
не удается |
менять в широких пределах, |
||||||||||||||
а в каскадах с пентодами 1Ц |
значительно больше R a |
и из |
|
||||||||||||||
менение R l почти не влияет на значение |
Яэ |
. |
Поэтому |
прак)?и |
|||||||||||||
чески уменьшение |
Я э |
возможно |
за |
счет |
|
и |
Я с |
. |
Умень |
||||||||
шение |
сопровождается увеличе!В1ем разделительного конден |
||||||||||||||||
сатора , что видно из |
формул (2 .7 , 2 .8 , |
2 ,9 ). |
|
|
|
|
|||||||||||
|
Наиболее |
целесообразно |
производить уменьшение |
за |
счет |
1 |
|||||||||||
уменьшения |
|
|
|
, |
так |
как |
при |
этом снизится |
падение |
пите-- |
|||||||
ющего напряжения |
на |
Я а |
и повысится напряжение на аноде, |
|
|||||||||||||
ток рабочей точки и крутизна характерстаки |
в этой |
точке, |
|
||||||||||||||
а также представляется возможность снизить напряжение анод |
|
||||||||||||||||
ного литания. Однако уменьшение |
|
сопровождается |
пропор |
|
|||||||||||||
циональным уменьшением коэффициента усиления |
К 0 . |
|
|
||||||||||||||
|
Выбор оптимальных |
значений |
R fl и |
|
производят |
из |
|
||||||||||
произведения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
8 о« .fc. ^ «t |
ь |
■s S - V S T i ’ • -£■, |
(2.21) |
|
||||||||||||
|
|
|
vfiFT |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где |
« Г |
|
|
н |
| |
|
- |
коэффициент частотных |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
соответствующий |
высшей граничной частоте |
U g |
|
|||||||||||||
искажений, |
|
- IQS -
Выражение |
(2 .21), |
|
подзывает, что для обеспечения воз-; |
|||||
можно больших |
и К |
0 |
необходимо брать лампу с большей |
' |
||||
крутизной и меньшими паразитными емкостями, |
так |
как |
эквива |
|
||||
лентная емкость |
С"э= |
|
С 6я,-* Cw |
в |
основном |
опреде- . |
||
ляется паразитными емкостями лампы. Отношение |
C6<^ |
. 'ceJ?a3t,H |
||||||
вают площадью усиления |
|
лампы, а иногда-эффективностью уси |
|
|||||
ления. |
|
|
|
|
|
|
|
|
По эквивалентной |
схеме для верхних частот |
найдем пере |
|
ходные характеристики в области малых времен. Для определе
ния последней заменим в |
(2.16 ) дед |
на оператор |
р , что |
даст |
|
|
|
Kt <p> |
■ |
• |
<г -г2> |
Из таблиц решений операторных уравнений / “24 _/ найдем оригинал, соответствующий изображению (2 .2 2 ), который и представляет собой переходную характеристику в области мель* времен
t
kg< l ) , Ко( 1 - е ^ > , |
(? .2 э ) |
Переходная характеристика для области малых времен, по-» стрренная по последнему выражению, изображена на рис.2.13
- 103 -
Выразим время установления через параметры схемы. На основании определения времени установления и рис. 2.13 запи-* тем
|
t У * I |
0,9 - |
I ОИ |
|
' |
|
|
|
||
Моменты времени |
t 01 |
и |
|
t , o Q , отсчитываемые по графи |
||||||
ку переходной |
характеристики |
|
на уровнях |
q,i K0 и |
о ^ й с , |
|||||
определим по уравнению переходной характеристики в области |
||||||||||
малых времен: |
|
|
|
|
- i& i. |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
о,1 К , |
К / 1 ■в * *- ) |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Ьр,9 |
|
|
|
п о 14 |
|
К. ( 1 - е |
ъ ,ь |
) |
|
|
||||
У,У |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
Решая эти |
соотношения относительно |
и |
, |
|||||||
получим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ь |
= |
п #‘tL |
|
|
|
|
|
|
||
13,1 |
U»5 |
|
* |
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
e g |
v |
i |
. |
|
|
|
|
|
o,q |
» |
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
Следовательно, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t y |
» г д ' ^ |
|
. |
|
|
|
|
(2.2*0 |
||
Прямая зависимость |
времени установления |
от постоян |
||||||||
ной временя |
указывает |
на |
то, что |
замедление |
нарастания |
фронта переходной характеристики и завал частотной характе ристики в области высших часто?: обусловлены одной я той же причиной-наличием в схеме емкостей, шунтирующих выходное сопротивление каскада усиления.
Решая совместно (2.20) и (2.24) , находим
а»fc „ ьч 1 Ч