Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 [35] 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

емкости Ст. Суммарная емкость обоих конденсаторов является шунтирующей емкостью для тивное сопротивление "конденсатора Ст на лампы. Величины последовательно соединен-

ного звена фильтра низких частот типа К, частота среза которого равна 2fB. Если реак-

;-S0

Частота, на которой усиление убывает по сраднению со средними частотами

Кривая I. ke=QSS, ka0,2S, kp ~ Zkc=0.65,kt=q2i~,KpW 3.kc-e,5S,ka=0.W.kp=IS 4 kO.50, ka=0p,kp=W Skc-Qt2, ka=OJS,kp40 6jc-0,i2, ka~Q25,kp~3


1,0 fflt

Тис. 3-40. Нормированные фазовые характеристики выходной схемы типа,

изображенной на рис. 3-38 для а = 1. Примечание. Постоянная времени в микросекундах для любого значения flfz может быть получена умножением нормированного фазового сдвига на выражение l/360f2, где Ь - в мегагерцах.

частоте 2fB равно нагрузочному сопротивлению на выходе фильтра, то результирующее полное сопротивление параллельно соединенных реактивного сопротивления конденсатора


Рис. 3-41. Амплитудно-частотные характеристики схемы рис. 3-38 для а - 2.

Ст и Среднего шунтирующего полного сопротивления фильтра будет иметь величину, равную нагрузочному сопротивлению фильтра, и будет оставаться неизменной вплоть до частоты 2fB.


Рис. 3-42. Нормированные фазо-частотиые характеристики схемы рис. 3-38 для а = 2. Примечай и е. Постоянная времени в микросекундах для любого значения f/f2 может быть получена умножением нормированного фазового сдвига на выражение 1/Зб0/2, где ?2 - в мегагерцах.

Емкость входного конденсатора Сп звена фильтра низких частот типа К будет равна

иои индуктивности и элементов оконечной полусекции фильтра даны на рис. 16-11. Согласно этому рисунку Ст = Сп = С/2 и 2f„ = = /среза- Нормированные фазо-частотные характеристики приведены на рис. 3-46. Они

«у

Рис. 3-43. Примеры искажения сигнала прямоугольной формы частоты fz прн прохождении его

через две различные схемы а - фазо-частотные искажения, вызванные коррекцией, которой соответствует кривая 3 на рнс 3-39 и 3-40, б - искажения, вызванные коррекцией, которой соответствует кривая 6 на рис. 3-39 и 3-40 (искажения вызваны главным образом неравномерностью амплитудно-частотной характеристики).

могут быть достаточно равномерными, если частоту среза фильтра сделать равной приблизительно 2,44 fB. В этом случае вычисленное значение С из рис. 16-11 будет меньше, чем С05щ, и усиление не будет равномерным вплоть


Кс»Яа, поэтому Ra Ra


Рис. 3-44. Схема выхода усилителя, в котором для частотной коррекции используется фильтр нижних частот. Шунтирующая емкость С представлена емко-

стями С

до частоты среза. Верхняя граничная частота в этом случае будет равна 2,3 }в.

3-11д. Фильтр нижних частот как корректирующий трехполюсник. Схема коррекции



в виде трехполюсника, показанная на рис. 3-45, также может быть использована для расширения полосы пропускания усилителя. Эта схема коррекции использует то обстоятельство, что емкость Собщ состоит из двух частей С) и С2 (не путать их с емкостями С и С на рис. 3-45), которые можно использовать как элементы фильтра нижних частот типа К.

Кс S> Ra, поэтому R Ra

Co HI-


Рис 3-45 Схема выхода усилителя, использующего для частотной коррекции фильтр нижних частот.

Если Ci равно С2, то частотную характеристику теоретически можно сделать абсолютно равномерной вплоть до частоты 4 fB. Если С3 равно 2 Сь то верхняя граничная частота будет равна 3 fB. На рис. 3-45 значение С нужно определять из рис. 16-11.

При С) = С3 частота среза равна 4fB, а С = = Ct = С2.

При С, = 2Ci частота среза равна 3L и С = = С2 = 2СЬ

В последнем случае необходимо параллельно Сг подключить дополнительную емкость такой же величины. Нормированные фазо-частотные характеристики схемы приведены на рис. 3-46.


Рис 3 46 Нормированные фазо-частотные характери

стики для схем выхода рис. 3-44 и 3 45. 1 - кривая для схемы рис. 3-45, 2 - кривая для схемы рнс. 3-44.

Примечание. Постоянная времени в микросекундах для любого значения аможет быть получена умножением нормированного фазового сдвига на выражение I/360f3, где f2 - в мегагерцах.

3-11е. Подъем амплитудно-частотной характеристики на верхних частотах в усилителях звуковых частот. К усилителям звуковых частот не предъявляются столь строгие требования в отношении точности коррекции характеристик, какие предъявляются к видеоусилителям. В усилителях звуковых частот коэффи-

циент усиления на различных частотах может быть больше или меньше коэффициента усиления иа средних частотах на несколько децибел, а реальная фазо-частотная характеристика может значительно отличаться от линейной; при этом искажения сигнала не вызывают неприятных ощущений у слушателя. Многие слушатели предпочитают, чтобы высокочастотные составляющие передачи подчеркивались, поэтому большинство усилителей звуковых частот выполняют так, чтобы иметь возможность создать подъем амплитудно-частотной характеристики на верхних частотах.

Это может быть осуществлено с помощью специальных компенсирующих схем, описанных в § 17-2, или применением в анодной цепи лампы такой нагрузки, величина которой возрастает на верхних частотах, где желательно иметь подъем частотной характеристики. Так, например, последовательно с сопротивлением анодной нагрузки можно включить контур из параллельно соединенныхL, Си R. Резонансная частота этого контура определяет область характеристики, где создается подъем, а величина R, добротность катушки Q, сопротивление анодной нагрузки и параметры лампы определят величину этого подъема.

Подъем характеристики на верхних частотах может быть осуществлен также посредством блокировки цепей катода и экранирующей сетки конденсаторами такой емкости, действие которой не сказывается на низких частотах и вызывает увеличение коэффициента усиления на верхних частотах. Подъем характеристики будет иметь место в том случае, когда произведение RK Ск или RSC3.K больше, чем 7?аСобщ (рис. 3-29). Здесь 7?а - эквивалентное сопротивление анодной нагрузки для переменного тока, а С05щ - общая емкость схемы, шунтирующая сопротивление 7?.

Другим употребительным способом получения значительного подъема частотной характеристики является использование отрицательной обратной связи по такой схеме, которая уменьшает эту связь при увеличении частоты. Уменьшение отрицательной обратной связи вызывает увеличение коэффициента усиления на верхних частотах.

Пример 3-12

Определить величину La в схеме параллельной коррекции усилителя, в котором использована лампа с анодной нагрузкой 1 500 ом и с выходной емкостью 5 пф. Пусть ka = 0,5, емкость монтажа См = 8 пф и входная емкость следующей лампы Свх = 13 пф. Тогда

Собщ С,

вых ~Ь Свх -f- См = 26 nd

5 + 13 + 8 =

и из выражения (3-62)

La = 0,5-1 5003 = 29,3 • Ю-6 гн

26 • lO""2 = = 29,3 мкгн.

Пример 3-13

Для усилителя из примера 3-12 определить: fB - верхнюю граничную частоту без коррекции и fB - верхнюю граничцую частоту при коррекции схемы.



По формуле (3-Ы) I

rrj- = 4,08 Мгц .

/в 2-ЗЛ4-1 500-26-10-

Коэффициент увеличения произведения усиления на полосу пропускания определяют из рис. 3-31; он равен 1,8, поэтому

fB = 1,8-4,08 = 7,34 Мгц.

3-12. КОРРЕКЦИЯ НИЖНИХ ЧАСТОТ

Характеристики усилителя в области нижних частот обычно определяются одной или несколькими ячейками RC, например катодным сопротивлением и блокирующим его конденсатором или RC цепью междукаскадиой связи. При использовании ячеек RC в цепях анода, экранирующей сетки, катода и в цепях междукаскадной связи следует наряду с учетом их влияния иа частотные характеристики соблюдать предосторожность в тех случаях, когда усиливаемый сигнал имеет постоянную составляющую. Например, постоянную составляющую имеет однополярный сигнал, так как среднее значение его не равно нулю. Если видеоусилитель, имеющий в цепи анода фильтр-развязку, используется для усиления положительного однополярного входного сигнала большой длительности, то среднее значение анодного тока значительно увеличится по сравнению с его средним значением при усилении меньших сигналов короткой длительности. По этой причине падение напряжения на развязывающей цепи не будет постоянным и, следовательно, не будет постоянным действующее напряжение питания лампы, что может привести к сдвигу рабочей точки и к изменению коэффициента усиления.

Такие же изменения постоянной составляющей тока имеют место и в катодной цепи автоматического смещения, и в цепи развязки экранирующей сетки. В видеоусилителях, которые должны иметь развязки в цепях питания и которые, как правило, используются для усиления несимметричных сигналов с изменяющимися амплитудами, рекомендуется использовать в цепях развязки минимально возможные величины сопротивлений и максимально возможные величины емкостей. Во многих случаях необходимо использовать специальные стабилизируемые источники питания для цепей анода и экранирующей сетки, чтобы обеспечить необходимую развязку этих цепей и постоянство питающих напряжений.

Напряжение сеточного смещения по возможности следует подавать от отдельного стабильного источника, к которому присоединяются сопротивления утечки сеток. В случае необходимости использования автоматического смещения надо отказаться от блокировки катодных сопротивлений емкостями, если изменения среднего тока лампы при нормальных изменениях уровня сигнала вызывают такие сдвиги рабочей точки, которые приводят к существенным изменениям коэффициента усиления или к ограничению усиливаемых сигналов.

Если для междукаскадной связи используется цепь RC, то для предотвращения зна-

чительного сдвига рабочей точки в следующем каскаде можно применить фиксирующую схему при условии, что усилению подвергаются только однополярные сигналы. При отсутствии фиксирующей схемы сдвиг рабочей точки будет равен постоянной составляющей сигнала. Типичные варианты схем междукаскадных связей для фиксации уровня сигнала показаны иа рис. 12-13.

Сведения, содержащиеся в § 3-12а - 3-12д, относятся к усилителям класса А при синусоидальных входных сигналах, поэтому в указанных параграфах не рассматриваются вопросы, связанные с изменением уровня несимметричных сигналов.

3-12а. Схема коррекции усилителя на нижних частотах. Вид амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик, получаемых при использовании цепи RC, показанной на рис. 3-47, можно определить с помощью


Рис. 3 47. Схема выхода усилителя с коррекцией нижних частот, создаваемой цепью из i?, и С.

Ф Ф

рис. 3-27 и 3-28 при условии, что Rl значительно больше, чем R& + R§. Шкалу в децибелах на рис. 3-27 при этом следует считать шкалой коэффициента усиления, а не затухания, а фазовый угол, определяемый из рис. 3-28, следует считать углом запаздывания, а не опережения. Отдельные кривые в этом случае соответствуют различным значениям KJKa, а по оси абсцисс отложены значения f/f3. Величины fa и KJKa можно определить соответственно по формулам (3-66) и (3-67).

(3-66)

где - в ом; Сф - в ф; fa - частота, гц, при которой реактивное сопротивление Сф равно /?ф.

Если Ri значительно больше (R& + R$), то значение KJK&, используемое при расчетах по рис. 3-27 и 3-28, можно определить по формуле

•1 +

(3-67)

Во всех других случаях графики рис. 3-27 и 3-28 использовать нельзя, и поэтому амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики, получаемые под действием цепи R и



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 [35] 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233



0.0023