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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

 

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 В =

1 + /шхв

1

+ 7

К 0 = g i + g a + g n

в = 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+

cl

= x +

— X + X 1

] / 1 + ( ® x B)2

arctg (<O T b)