|
| |
|
Слаботочка Книги жения каскада относительно э. д. с. между анодом и катодом, а не относительно напряжения на управляющей сетке. Чтобы свести частотные искажения к минимуму, нужно максимально расширить полосу прозрачности, где К = Ко и гр = О, и соответственно сократить полосы паразитного дифференцирования и интегрирования. Иначе говоря, желательно сместить к нулевой частоте граничную частоту фильтра верхних частот щ = 1/Тц1 = = lIRgCg и к предельно высоким частотам - граничную частоту  По/1оса паразит-] ного дифференцирования Полоса прозрачности (неискаженного усиления)
Полоса \паразит- ного интегрирования  Рис. 8.6. Амплитудно-частотная (а) и фазо-частотная (б) характеристики реостатного усилителя. Рис. 8.7. Временные диаграммы напряжений на входе и выходе реостатного усилителя. фильтра низших частот сог = 1/тц2 = 11 Rs С . Таким образом, требования, предъявляемые к цепям усилителя CgRg и RaCn, противоположны требованиям, предъявляемым к /?С-цепям, специально предназначенным для дифференцирования и интегрирования. Искажения формы сигнала реостатным усилителем. Для исследования усилителя временным методом подадим на вход его прямоугольный импульс Ui отрицательной полярности с амплитудой Uim (рис. 8.7, а). Если бы для всех частот спектра импульса коэффициент усиления был одинаковым, как на средних частотах, то на выходе получился бы прямоугольный импульс Uz положительной полярности с амплитудой Uzm = KoUirn (рис. 8.7, б). В действительности вершина импульса, поскольку она определяется гармоническими составляющими низших частот, дифференцируется фильтром высших частот Rg, Cg, а фронт и срез импульса, поскольку они определяются гармоническими составляющими высших частот, интегрируются фильтром низших частот Яэ, Сп- Искажение (дифференцирование) вершины выражается в том, что за время длительности импульса т разделительный конденсатор Cg (рис. 8.5, г) заряжается, и потому выходное напряжение, снимаемое с резистора R, уменьшается по экспоненциальному закону = ит (рис. 8.7, б). Началу этого процесса, соответствует момент времени t - Q и щ - U, а в конце спада вершины (/= т) выходное напряжение равно t/gmC . Отсюда находим величину спада Af/, = f/2(l-e-/V). Из курса математики известно, что функция е выражается следующим рядом слагаемых: =1 + 1 + Й + - в данном случае х = - т/Тщ имеет малую абсолютную величину, так как для уменьшения искажений устанавливают Тщ = = /?С>т. При этом условии можно ограничиться первыми двумя членами разложения и записать Ш=и,т (l - е ч) 2,п (1 - 1 + х-Т. Отсюда находим относительный спад вершины (191) и приходим к выводу, что для уменьшения искажений вершины им- пульса нужно выбирать постоянную времени Тщ = RgCg значительно большей, чем %, как об этом упоминалось ранее. Искажение фронта и среза импульса .вязано с тем, что паразитная емкость Сп, включенная параллельно выходу усилителя, не может мгновенно зарядиться и разрядиться. За время длительности фронта и среза напряжение на большой емкости Cg практически не изменяется. Исключив из рассмотрения эту емкость, приходим к эквивалентной схеме в виде интегрирующей цепи с постоянной времени Тц2 (рис. 8.5, в). Растягивание фронта (и среза) этой цепью можно рассчитать по известной формуле активной длительности фронта (среза) Тфа = 2,Зтц2 = 2,3/?эСп. (192) Таким образом, спектральный и временной методы исследования позволяют сделать одинаковые выводы: при усилении сигналов реостатным усилителем частотные (линейные) искажения тем меньше, чем больше параметры Cg, Rg переходной цепи и меньше паразитная емкость Сп и эквивалентное сопротмвление R. Увепичение емкости Cg свыше 1 мкф приводит к заметному уменьшению сопротивления утечкц Rc конденсатора. Если к тому же :опротивление резистора Rg превысит 1-2 Мом, то Rc и Rg образуют делитель, через который с анода на управляющую сетку следующей лампы поступит некоторое постоянное положительное напряжение, заметно ухудшающее режим работы лампы. Несмотря на эти ограничения, величину Тщ можно получить достаточно большой, порядка 0,1-1 сек, что соответствует нижней граничной частоте /i = = coi/2ji = 1/2яТц1 = 1/(0,63 6,3) = (1,5 0,15) гц. Значительно труднее обеспечить большую граничную частоту fz, от которой зависят искажения на высших частотах. Так как Тфа = = 2,3тц2, то / = i = L = AL = 0 (193) 2 27t 2лхц2 211:Хфа Тфа Если требуется, например, воспроизвести импульс с активной длительностью фронта Тфа = 0,1 мксек, то верхняя граничная ча- 0 35 стота усилителя должна быть равна fz = гц = 3,5 Мгц. Такую большую частоту fz можно получить только при очень малых значениях Сп и Ra. При данной лампе усилителя емкость Сд сокращают только за счет емкости монтажа, которую трудно сделать менее 10 пф. Что касается сопротивления Rs, то его практически уменьшают за счет сопротивления нагрузки, но это влечет за собой уменьшение коэффициента усиления на средних частотах Ко. Вот почему при выборе лампы усилителя импульсов исходят из отношения коэффициента усиления Ко к длительности фронта ТфаГ Ко 5/?э 5 Тфа 2,3R,C 2,3 Соотношение 5/Сп называют добротностью лампы. Среди усилительных ламп наибольшую добротность имеют пентоды, и поэтому их преимущественно используют в усилителях напряжения. 55. Отрицательная обратная связь в усилителях В любом усилителе имеется прямая и обратная связь. Прямая связь между входом и выходом усилителя обеспечивается электронным потоком лампы, управляемым входным напряжением. Под обратной связью подразумевается связь между выходом и входом усилителя через проходную емкость ламп. Такая обратная связь вредна для усилителя и потому называется паразитной. Наряду с этим возможна обратная связь, которую вводят искусственно для улучшения работы усилителя. 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 |
||||||||||||||