а

Рис, 10.21. К расчету двухтактного каскада

Соединяя плавной линией точки а^, Ьъ Ci, Ах и Cj, fcj, Сг, Л2, получают динамические характеристики частичных токов.

Характеристики, построенные в координатах j ( 1). ( к) легко переносятся в координаты i( b)> s( b) (Р^с. 10.21, б). Последними удобнее пользоваться при определении иелииейных искажений и среднего значения тока, потребляемого от источника питания.

Динамическая характеристика по переменному току, проходящая под углом If) = arcctg Rg, ие должна заходить в область токов, напряжений или мощностей, превышающих предельные значения.

Опорные ординаты Ismzx si SO S2> min находятся по динамической сквозной характеристике isiu (рис. 10.21, в). При полной симметрии плеч max = max Si ~ ~S2> so = четные гармоники исчезают. Обычно fej, определяют с учетом асимметрии плеч. С этой целью вводят коэффициент асимметрии е, учитывающий разброс параметров транзисторов, стоящих в разных плечах двухтактного каскада. В этом случае 5 тах== тах^

Х(1+е); 4=/si (I+E); 1= I S2{ - min = s min О е)- С уче-

том приведенных равенств соотношения для определения (аналогичные 4.34

в [105]) примут вид:

/sml=2/3(/5 + /5,);

= (S max ~ 2Sl)/! S 4 = H/5max-4/si)/6;

=- 100 %. (10.27)

Коэффициент асимметрии принимают равным е = 0,03 ... 0,1. Исходной величиной для выбора транзисторов является заданная колебательная мощность в нагрузке P . Мощность, которую должен обеспечить оконечный каскад, определяют из условия: Р^> P.Jt- Пригодность транзистора Б первую очередь определяют по треугольнику мощности, впоследствии выбор уточняется после вычисления = - Р~ = Р. (1- Пк)/1к-Мощность рассеивания на одно плечо вычисляют по формулам:

в режиме А Pr.! ~ КЭо^о'> (10.28)

в режиме В Р^.! = кэо/ К- (10.29)

Если в каждое плечо двухтактного каскада требуется включить несколько транзисторов, соединенных параллельно, то R и R уменьшаются, а токи и Р^ увеличиваются соответственно числу транзисторов в плече.

Усилители видеосигналов (широкополосные)

Синтезировать видеоусилитель можно по частотным либо временным характеристикам. Для синтеза по частотным характеристикам используют метод Брауде. Математическое обоснование метода основано на разложении выражений, описывающих АЧХ и ФЧХ, в ряд Маклорена:

/С (со) = /С (0) -f К' (0) (О + К (0) (oV2! + К' (0) соЗ/З! + ; (10.30) ф (со) = ф (0) -\- ф' (0) (О -f ф (0) 0)2/21 4- ф' (0) (о'/31 Н----. (10.31)

АЧХ будет тем лучше, чем больше число членов ряда (10.30), начиная со второго, приравнять нулю. Для этого элементы схемы следует подобрать так, чтобы выполнялись условия:

(0) =rf (/С ((o)]/rf(o 10=0;

Г (0)=rfMK (co)]/rfco2U=o=0

и т. д.

Условия получения оптимальной по Брауде АЧХ находят также из общего выражения для модуля коэффициента усиления

/С(а))-К(0) у -

откуда следует, что АЧХ тем лучше, чем больше коэффициентов при ю в равных степенях равны друг другу:

0-1 = bi, а =

и т. д.

ФЧХ тем лучше, чем большее число членов ряда (10.31), начиная с третьего, равны нулю. Для этого должны выполняться условия:

ф (0) = dM<P( >)l/dQ> ,0=0 = 0; Ф^ (0)=йМф(а))]/ 0 = 0

и т. д.

Корректирующие элементы, при которых обеспечивается лучшая АЧХ, отличаются от обеспечивающих лучшую ФЧХ.

Для инженерной реализации метода Брауде удобнее пользоваться отно-сительпым усилением /С Со. безразмерной частотой Д = (oC /gj, где С„ = Ci+

+ Са, и параметрами = Ci/Cg, fej = i-igR/o. h = а^к/о. / i = = §i/Sk,> Щ = 82/§к i выражая через них АЧХ и ФЧХ каскада.

Транзисторные усилители видеочастоты с индуктивной коррекцией чаще всего выполняют по простой схеме коррекции (рис. 10.15, а). Эквивалентная схема каскада с простой коррекцией верхних частот показана иа рис. 10.22, где приняты обозначения:

0 = Свых 1 + вх 2 / ЗГБ + о^бСк; §н=§вх2 + 1/Б-

Коэффициент передачи напряжения

Для эффективной коррекции должны выполняться неравенства:

§п>§к' Si gK После преобразований и упрощений получают

(10.32)

=>Bb,x/t>Bx = S/ г + ё^н + УсоСо

I + /ш (C /gK + I /Ws) - о'о

Ф = -arctg

I+AM(I+a)2-2fei]+fe;A* A[l + a2 + A2fe-/fei] 1 + fejAa

(10.33) (10.34)

где /Со = So/gj; -усиление иа средних частотах; = Lg/C - коэффициент коррекции; a = T/tj - коэффициент инерционности АЭ; x=l/(i)g - постоянная времени транзистора; к^о/к - постоянная времени коллекторной цепи.

Оптимальной АЧХ соответствует равенство

kl = (l + a)-2ku 1 = -I + /1 + (1 -f а)

Л/Лд 1,0

Рис. 10,22. Эквивалентная cxeAfa каскада с простой коррекцие^

Рис. 10.23. АЧХ каскада с простой кор рекцией