низшей граничной частоте коэффициента усиления усилителя, и брать в качестве этой частоты не заданное исходными требованиями значение сон, а фактическую низшую частоту, которая в усилителях с глубокой отрицательной обратной связью может быть на несколько октав ниже заданного значения сон.

Уменьшить емкость конденсаторов в раз-Бязываюших ячейках удается при цепочечном соединении их (рис. 10-.71, б), но при этом Б большей мере снижается напряжение питания первых каскадов.

Другими причинами паразитных обратных связей Б многокаскадных усилителях могут быть электростатические наводки с выходных цепей на входные и паразитные связи по общим проводам заземления . Такие связи бывают опасны в усилителях с особовысокими коэффициентами усиления и проявляются большей частью на высших частотах где могут искажать частотную характеристику. ПредотБрашение паразитных обратных связей этого типа осушествляется конструктивными мероприятиями.

10-6. ШИРОКОПОЛОСНЫЕ УСИЛИТЕЛИ

дится независимо. Применение низкочастотной коррекции позволяет понизить нижнюю граничную частоту соя при заданных нормах на частотные искажения в 5-30 раз или во столько же раз уменьшить необходимую емкость разделительного конденсатора в цепи междукаскадной связи. Введение цепей высокочастотной коррекции позволяет увеличить усиление каскада в 2-3 раза при заданной высшей граничной частоте по сравнению с некорректированным усилителем или во столько же раз расширить полосу усиливаемых частот при неизменном усилении.

Условия наилучшей коррекции амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик обычно не совпадают. Поэтому при расчете усилителей того или иного класса оптимальные параметры корректирующих цепей могут в некоторых пределах варьироваться.

Помимо каскадов с обшим катодом или с обшим эмиттером, в широкополосных усилителях находят применение рассмотренные выше (стр. 505) катодные и эмиттерные повторители, которые позволяют уменьшить шунтирующее действие емкости цепи нагрузки, Б особенности при работе усилителя на коаксиальный кабель.

Предварительные замечания

Основными типами каскадов широкополосного усилителя являются усилители с резистивно-емкостной связью с общим катодом (в ламповых устройствах, см. стр. 462) или общим эмиттером (в транзисторных устройствах, стр. 475). Специфической особенностью этих каскадов в широкополосных усилителях является наличие дополнительных цепей частотной коррекции, обеспечивающих расширение полосы равномерно усиливаемых частот или уменьшение искажений формы усиливаемых импульсов.

Распространены два в принципе эквивалентных метода расчета цепей частотной коррекции: частотный и временной. Первый метод связан с изучением амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик и удобен при расчете широкополосных усилителей, предназначенных для усиления гармонических колебаний. При расчете видеоусилителей и Б особенности импульсных усилителей, предназначенных для усиления прямоугольных импульсов, известные удобства представляет временной метод, поскольку он оперирует величинами, непосредственно описывающими искажения формы прямоугольного импульса. С другой стороны, при достаточно сложных схемах временной метод требует очень трудоемких расчетов. Поэтому далее приводятся расчеты цепей коррекции, основанные главным образом на частотном методе. Подробное изложение временного метода анализа видеоусилителей содержится в книгах [Л. 6, 10].

Коррекция искажений в области низших и высших частот осуществляется с помощью различных цепей, расчет которых произво-

Низкочастотная коррекция

Наиболее распространена (и в ламповых и Б транзисторных усилителях) низкочастотная коррекция при помощи /?С-ячейки, вводимой в цепь питания анода (коллектора) (рис. 10-72). Такая ячейка одновре-

Рис. 10-72. Ламповый (а) и транзисторный (б) усилители с низкочастотной коррекцией.

менно ослабляет паразитную обратную связь через общий Источник питания с другими каскадами (см. стр. 514) и осуществляет дополнительное сглаживание пульсаций питающего напряжения.

Идея этого метода коррекции состоит в том, что за счет недостаточно большой для самых низших частот величины емкости Сф действующее на этих частотах полное cot противление нагрузки каскада возрастает и

компенсирует спад усиления из-за конечной величины емкостного сопротивления разделительного конденсатора Ср. Одновременно происходит компенсация фазового сдвига тока в сопротивлении нагрузки Rb- Для достижения наибольшего эффекта желательно по возможности увеличивать сопротивление (ограничивает величину Рф снижение анодного или коллекторного напряжения).

Рассматриваемая схема коррекции описывается двумя обобшенными параметрами:

СфЯ Тф

Ср Rh

(10-300)

(10-301)

Условием оптимальной коррекции считается т=1, т. е. одинаковые значения постоянных времени Тф и Тн. Это условие при Оф > 1 обеспечивает точную коррекцию фазового сдвига и начального участка переходной характеристики для области больших времен. т

Величина относительного спада вершины прямоугольного импульса с длительностью Ги при от=1 составляет

б= 100

* и

(10-302)

и уменьшается с увеличением Сф. Недоком-пенсация (т<1) приводит к увеличению спада (рис. 10-73, а), а перекомпенсация (от>1)-к нарастанию вершины (рис. 10-73, г). В импульсных усилителях, уси-

nf>m

Рис. 10-73. Влияние параметра т иа искажения вершины прямоугольного импульса.

Рнс. 10-74. Влияние параметра Оф на частотную характеристику в области низших частот (т=1).

ливаюших импульсы стандартной длительности (7и=const), небольшая перекомпенсация (рис. 10-73, в) бывает желательна.

Нижняя граничная частота каскада при т = 1 понижается примерно в 1-Ьаф раз, и

перед областью спада частотной характеристики появляется небольшой подъем - менее 1 дб (рис. 10-74).

Высокочастотная коррекция ламповых усилителей

Сушествует большое количество схем высокочастотной коррекции, представляющих собой как двухполюсные цепи, включаемые параллельно выходной цепи усилительного

Рис. 10-75. Простые схемы высокочастотной коррекции лампового усилителя.

а - параллельная: б - последовательная.

каскада, так и четырехполюсники, включаемые между лампой и нагрузочным сопротивлением. Общая идея этих схем сводится к компенсации влияния шунтирующих емкостей при помощи индуктивностей.

Для определения оптимальных условий коррекции согласно методу Г. В. Брауде [Л. 1] составляют выражение коэффициента усиления для области верхних частот, записывают разложения амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик в ряд Тейлора вокруг нулевой частоты и приравнивают к нулю несколько (по числу корректирующих элементов) первых производных. Полученные уравнения позволяют найти оптимальные значения параметров коррекции, обеспечивающие наиболее благоприятную форму амплитудно-частотной [если приравнивались к нулю производные функции /С((в)] или фазо-частотной [если приравнивались к нулю производные функции ф((в)] характеристики. Производные функции /С((в) приравнивают к нулю, начиная с первой, а функции ф (со) - начиная с третьей, так как эта функция нечетная и все четные производные у нее равны нулю, а отличие от нуля первой производной не приводит к появлению фазовых искажений.

Простая схема высокочастотной коррекции, содержащая одну корректирующую индуктивность и называемая также параллельной схемой коррекции, приведена на рис. 10-75, а.

При Ri, Rb >i?a, что В большинстве случаев выполняется на практике, она обладает характеристиками, зависящими только от

Dfii Oja 0,1 C,ii 0,2 0,3 0,5 0,7 1,0 1,5 2,0

Рис. 10-76, Частотные н переходные характеристикн параллельной схемы высокочастотной кор

рекции (к рис. 10-75, а.).