Основы схемотехники

7. Основные методы высокочастотной коррекции.

назад | оглавление | вперёд

 

7. Основные методы высокочастотной коррекции.

7.1. Коррекция при помощи небольших индуктивностей.

Для расширения полосы частот усаливаемых частот применяют различные схемы коррекции АЧХ усилителей. Особенно это важно при построение широкополосных усилителей, к которым можно отнести и групповые усилители. Особенно это важно для области ВЧ. В этом разделе мы рассмотрим несколько схем коррекции, получивших название схем высокочастотной коррекции (ВЧ–коррекции).

Широкое применение получили схемы с ВЧ–коррекцией при помощи небольших индуктивностей, включаемых в выходную цепь УЭ. Схемы отличаются простой и сравнительно высокой эффективностью.

Схема параллельной ВЧ–коррекции индуктивностью приведена на рис. 6.3а, а её эквивалентная схема на рис. 6.3б. Наибольшей эффективностью эта схема обладает при выполнение условий:

RH >> RC и Ri >> RC

Эти условия легко выполняются в усилителях на ПТ, а также в каскадах на БТ, работающих на высокоомную нагрузку.

а) б)

Рис. 6.3. Схема резистивного каскада с ВЧ–коррекцией индуктивностью а); и эквивалентная схема б).

Коррекция АЧХ при включении корректирующей индуктивности LКОР осуществляется благодаря увеличению сопротивления коллекторной цепи для области ВЧ. LКОР совместно с СО = СВЫХ + СМ + СН образует параллельный резонансный контур, нагружающий каскад. На резонансной частоте контура нагрузкой УЭ будет не просто резистор RC, а эквивалентное сопротивление контура: ROC = ρ∙QЭКВ, где – характеристическое сопротивление контура; QЭКВ – эквивалентная добротность контура.

Это соотношение на ВЧ получается более высоким, чем RC, зашунтированное СО. По этой причине увеличивается сопротивление нагрузки выходной цепи УЭ в области ВЧ, расширяется полоса частот пропускания каскада и АЧХ в области ВЧ.

параметр коррекции:

.

При а = 0 – коррекция отсутствует; при а = 0,414 – получается наилучшая АЧХ (без подъёма). Это значение принимается за критическое; при a > 0,414 – наблюдается подъём АЧХ.

При а = 0,414 для частотных искажений 3 дБ (Y = 0,707) выигрываем в площади усиления равен 1,72 раза. Заметим что, добавление LKOP улучшает и переходную характеристику каскада в области малых времен.

Последовательная ВЧ–коррекция индуктивностью заключается в последовательном включение с нагрузкой RН корректирующей катушки LКОР. Эта катушка делит СО на две части CO1 и CO2, образуя П–образный фильтр. Такой фильтр пропускает более широкую полосу, чем простой контур. Установлено, что оптимальное деление СО на две части происходит при CO1:CO2 = 1:3 или 3:1.

7.2. Коррекция частотно-зависимой ООС в цепи общего электрода.

Схема наиболее широкого применения в каскадах на БТ. Это связанно с низкоомной нагрузкой каскада, если следующий каскад также выполнен на БТ. Наиболее широко применяется эмиттерная коррекция, при которой используется ООС в эмиттерной цепи с помощью цепочек RЭ.КОР CЭ.КОР, рис 6.4.

Рис. 6.4 – Схема каскада на БТ с коррекцией ООС в цепи общего электрода (эмиттера)

Для выполнения этого вида коррекции необходимо выполнить условия:

СЭ.КОР << С'Э

RЭ.КОР + С'Э = RЭ

Благодаря СЭ.КОР RЭ.КОР создаётся в цепи эмиттера последовательная ООС по току с глубиной:

FПОСЛ~ = 1 + SCКВ∙ZЭ.КОР (6.2)

Где (6.3)

Из уравнения (6.2) и (6.3) видно, что глубина этой ООС зависит от частоты. Емкость СКОР выбирается такой величины, чтобы в области НЧ и средних частот в схеме существовала ООС. На рис. 6.5. показана АЧХ усилителя с такой ООС.

Рис. 6.5 – АЧХ усилителя с частотно-зависимой ООС в цепи эмиттера.

Конденсатор С'Э большёй ёмкости шунтирует С'Э по переменному току на всех рабочих частотах и ООС не возникает. При наличии цепочки СЭ.КОР RЭ.КОР создаётся глубокая ООС, которая уменьшает усиление каскада в области средних частот и НЧ. На частотах, где усиление каскада снижается из-за влияния СО, ООС через СЭ.КОР RЭ.КОР ослабляется, усиление растёт и компенсирует АЧХ в области ВЧ. Выигрыш в площади усиления составляет (1,5÷1,7) раза, аналогично простой высококачественной коррекции индуктивностью. Наличие ООС дополнительно снижает нелинейные искажения и повышает стабильность параметров схемы.


назад | оглавление | вперёд