Файл: Ульянов О.И. Инженерные методы расчета ламповых и транзисторных схем.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.07.2024
Просмотров: 136
Скачиваний: 0
S' |
(2-57) |
(2-58)
7 OK
Величина /'б при расчетах может считаться независимой от режима. Коллекторная емкость пересчитывается с одного ре жима на другой на основе того, что она примерно обратно про порциональна квадратному корню из напряжения на коллек торе
С,; = Ск - і / р - |
(2-59) |
f ^ок |
|
Итак, лампу и транзистор как четырехполюсники можно ха рактеризовать единой системой у-параметров, низкочастотные и комплексные значения которых определяются описанными выше способами. Формулы табл. 3 позволяют рассчитывать по ним динамические параметры лампового и транзисторного каскадов. Если воспользоваться формулой динамической вход ной проводимости (а она учитывает проявление внутренней обратной связи), то вход как лампы, так и транзистора в ди намическом режиме можно отображать на эквивалентных схе мах проводимостью Увх (рис. 39 и 40). Для лампы значение Увх находится по (2-37). Для транзистора следует использо вать формулу (2-40), подставив в нее значения комплексных параметров транзистора по (2-41) и (2-42), а также значение динамического коэффициента усиления напряжения по табл. 3. •Получится весьма сложное выражение, так как К в свою оче редь выражается тоже через комплексные параметры, являясь функцией частоты; с ростом частоты К несколько падает. Это замедлит рост входной проводимости с увеличением частоты. В [9] предлагается при нахождении входной проводимости тран зистора пренебрегать уменьшением К с ростом частоты, счи тая ДСсо) жКо- Тогда
Увх |
Уп + У\ѵКй — |
■ §вх + |
7 - ю-С пх |
1 +7-м-*Вх |
(2-60) |
||
1 + У-Ш--С |
SBXO + |
|
|||||
|
|
|
|
|
|||
где Свх - |
гб |
+ Ск-Ко — величина, |
характеризующая |
|
максимум |
||
|
значения |
входной |
емкости |
транзистора |
|||
|
|
в динамическом режиме; |
|
(2-61) |
|||
С вч |
-Z+ С ■гQ- к о |
|
|
|
|
|
|
твх = —- |
= -------------------- постоянная времени входа транзистора. |
||||||
Звх |
|
гб-£вх |
|
|
|
|
(2-62) |
В действительности входная емкость и активная составляющая входной проводимости транзистора несколько уменьшаются с ростом частоты.
53−.
Из изложенного видно, что для лампы и транзистора при годна одна и та же эквивалентная схема рис. 40. Разница между ними лишь в расшифровже значений параметров
.(табл. 6).
|
|
|
|
|
|
Таблица 6 |
|
Активный |
|
|
|
|
|
|
|
элемент |
Лампа |
Транзистор |
|
||||
Параметр |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
£ 0 Свх |
р |
4- |
|
/ о) С |
|
|
|
&BX |
~ |
У |
° в х |
|||
|
|
1 |
+ |
j |
Wт |
|
|
У 12 |
0 |
|
|
0 |
|
|
|
У21 |
— S |
|
|
1 |
|
j |
со z |
|
|
|
|
|
|||
У і = — У22 |
§ 1 + J №Свых |
S i 4~ j |
|
<■>Свых |
|||
С вх |
С с к + С с а * 0 "Ь 1 Я"о 1 ) |
~р~ + |
С к ■ |
I |
К о 1 |
||
|
|
С « - ( > + І + Т . % ) - |
|||||
Свых |
Сак + Сса |
|
|
|
|
С' |
|
|
|
= с к + --------:-------, |
|||||
|
|
|
|
1 |
+ |
J |
X |
|
|
где Ск = S -гб'Ск |
|
||||
&ВХ |
0 |
g n + fil2 |
• |
К о ~ gl\ |
2 —7. Расчет усилителя с емкостной
межкаскадной связью
Материал предыдущих параграфов является основой для •самостоятельного анализа и расчета конкретных схем. Для примера рассмотрим усилители с емкостной межкаокадной •связью (ламповый и транзисторный варианты).
Если усилитель в ламповом варианте составлен из каска дов по рис. 41 и 42 (табл. 7), а в транзисторном — по рис. 43 и 44 (табл. 8), то расчет по переменному току любого из них ■сводится к расчету эквивалентной схемы рис. 40 при расшиф
ровке параметров согласно табл. 6. |
Исходя из |
этого, |
занесем |
•в табл. 7 и 8 значения параметров |
Увх, Уі и Уцакв эквивалент |
||
ной схемы для областей средних, |
низших и |
высших |
частот. |
54
Под средними частотами понимаются такие, при которых не проявляются заметно емкости усилительного элемента, связи, входа следующего каскада. При правильном выборе усилитель ного и других элементов схемы в расчете для области средних частот учитываются только активные составляющие парамет ров. Коэффициёнт усиления напряжения для средних частот оказывается максимальным и обозначается Ко- -Относительное значение коэффициента усиления, получаемое для различных частот, указывается нормированной частотной характеристикой
На практике частотные свойства усилителя обычно указывают ся полосой пропускания, т. е. диапазоном частот, в котором относительное значение коэффициента усиления У0Тп (со) не выходит за пределы допустимых уровней его повышения или ос лабления. Допустимый уровень К(а>)/К0 на высшей (соВ/) и низ шей (соц) частотах заданной полосы принято называть допусти мым уровнем частотных искажений соответственно на высшей (Ув = Кв/Ко) и низшей (Уи— КвІКо) частотах. Такие обозначе ния применяются в табл. 7 и 8.
При расчетах удобно [9] пользоваться постоянными вре мени. Так, от постоянной времени для низших частот тП; зави сят коэффициент усиления Кп, частотная и фазовая характе ристики. При заданном (допустимом)' уровне частотных иска
жений Ун на нижней граничной частоте |
необходимо |
обеспе |
чивать значение постоянной времени не менее |
|
|
= |
|
(2-63) |
То же можно сказать и о роли постоянной времени для |
||
высших частот тв с той лишь разницей, что она не |
должна |
|
быть более |
|
|
|
|
(2-64) |
Величины, входящие в формулы постоянных времени, показы вают (табл. 7), как сознательным выбором пассивных элемен тов схемы, а также лампы или транзистора с определенными параметрами (учитывая зависимость их от режима по постоян ному току) можно добиваться желательных показателей усили теля.
При практических расчетах часто необходимо предваритель но выбирать усилительный элемент. В связи с этим остановим ся на важном понятии площади усиления лампы.
55
Т а б л и ц а 7
Частоты |
|
Низшие |
Средние |
Высшие |
Низшие |
Средние |
Высшие |
|
^ в х |
|
|
0 |
0 |
0) C .. |
0 |
0 |
ш С вх |
|
|
|
|
|
BX |
|
|
|
У і |
|
|
ёі |
£ І |
gl + У 03 Свых |
£ І |
ёі |
gi + У 03 Свых |
у и эко |
|
|
Sc |
£a + ge |
ga + gc + |
S H |
|
|
|
|
|
|
ga + £н |
ga + £и |
|||
Sa |
11 |
++ j 0) C |
+ /оз-(Свх2 + См) |
|
||||
|
CB |
|
|
|
||||
|
|
|
J |
|
|
|
|
кй-
К = |
Kn = ' |
/Со |
|
Ko |
/С и = |
К о |
|
/Со |
|
|
|
|
|||||||
У21 |
1 + У<охн |
' gl+g&^-gc /СВ = |
1 + /шхв |
1 |
+ 7 |
К 0 = g i + g a + g n |
/Св = 1 + |
У В) х |
|
|
Ссв X |
|
|
^CB X |
|
|
|
||
|
( |
Ri'Ra |
\ |
|
X I R H + |
RI -Ra |
|
|
|
|
X Г С + Ri + Ra ) |
|
RI + R а |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
СвхІ+ С,вы.ч+ С м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S i + |
Sa + Sc |
|
|
|
С вых + |
См |
|
|
|
|
Co |
|
|
|
ë l + Sa + s„ |
|
|
|
|
|
Sa к в |
|
|
|
|
|
/СИ |
/>+Ш! |
V 1 + w |
|
|
|
К 1 + ы * |
|||
«■о |
V ' * ( é r f |
|
|||||||
|
|
|
|||||||
ер (ш) |
arctg • |
|
arctg (ихв) |
arctg |
ü) Хн |
|
arctg (<охв) |
||
|
|
|
|
|
|
Оі
Таблаца 8
К( *>) = |
|
лѵ= |
|
|
|
Ко |
|
77о = |
|
К о |
^і +5к+§2+ |
|
Ко |
/<-„ = |
1 |
—S |
|||
У21 |
/7„ = |
/7в = |
1 + /7“ |
gi+gn +gii |
|||||
"Y. + Y |
ІІЭІ |
1 + 7 |
+ <?2 + £вх3 |
|
1 + УШТ |
|
■=н |
—s |
|
I т |
7 т.'сн |
. —S |
|
|
|
|
|
g3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Ьёэ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
Сев ^/?н + |
|
|
|
|
|
Й2+ ^ 2 + 8вх2 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
+ |
Я I Як |
|
|
|
|
+ йі + ёк |
|
|
|
7? г + 7?к |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
" (gZ+gK + ^ + + g2) + ^K+ ^'BX„
&ЭКВ
” “Ь Xj + ^2,
cl
|
|
£экв |
|
|
|
CQX* £B |
|
|
|
£экв |
|
77 (о>) |
|
V 1 + (“ ^ ) 2 |
|
77„ |
|
<BTH J |
|
|
|
|
|
|
arctg • |
arctg (®тв) |
1 |
<? (и) |
arctS ^ Г |
77o
/7в = 1 + 7“T
Ск *S
X+ &І
cl
= x +
— X + X 1
] / 1 + ( ® x B)2
arctg (<O T b)