Главная страница  Транзисторные схемы 

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

можно считать Rm = Rr (m-1) (за исключением 1-го каскада, для которого Rri = R,). Тогда из формулы (7-4а) при Р = Рог и R == = оо получаем для 1-го каскада:

а для всех других каскадов

(m-1) + Rexm

Подставляя полученные значения К в (7-57) и вьщеляя множитель, характеризующий источник сигнала и нагрузку, можно запи-


Рис. 7-! 8. Блок-схема многокаскадного усилителя.

сать общий коэффициент усиления в следующей компактной форме:

л?-1

Ка = { nNoeJvCAkn)

RKtn-i-RBx im+V

(7-58a)

Из (7-58a) ясно, что с точки зрения усиления выгодны большие сопротивления R- Полагая R Rex н считая все транзисторы одинаковыми, получаем частный случай формулы (7-58а):

/С = (-1)-

Область малых времен. Главная особенность многокаскадного усилителя в области малых времен состоит в том, что нагрузка каждого каскада получается комплексной, даже если внешняя нагрузка чисто активная. Это обусловлено комплексным характером входного сопротивления.

Для количественного анализа нужно подставить в (7-58а) значения Z (s). Рое (s) и Z (s), из которых первые два задаются выражениями (7-35) и (7-37). Что касается нагрузки, то она в общем случае может иметь произвольный характер. Запишем ее в форме

ZJs)==v(s)/?H. (7-59)

где V (s) - дробно-рациональная функция оператора s, равная единице при s = О, т. е. в установившемся режиме (на средних час-



тотах). После подстановок, преобразований и сокращений получим: Ки (S) =---. (7-60)

[1-1-Vh{v(s)-1)] 11 l+s m=l

1 -I- PoemVfim)

где Кио - коэффициент усиления на средних частотах, определяемый из выражения (7-58а), и

Коэффициенты обратной связи ут имеют обычный смысл [см. (7-9)], но для всех каскадов, кроме 1-го, роль играет R

При активной, резистивно-емкостной и резистивно-индуктивной нагрузках оригиналами изображения (7-60) являются суммы экспоненциальных функций. В случае резистивно-емкостной нагрузки (в виде параллельного соединения R и CJ функция -v (s) = 1/(1 + -h sT), где = CR . Тогда оригиналом изображения (7-60) является переходная характеристика

N+1 I J \ К {t)=Km АЛ-е ш} (7-61 а)

(см. [62], гл. 3).

Постоянные времени в переходной характеристике (7-61 а)

имеют вид = ХоеЛУ -h РоетТбт) [ЗЗ ИСКЛЮЧеНИСМ Tyyi =

= т = С {Ryji 11 /?ы)]> а коэффициенты выражаются следующим образом:

Ащ - -

Если входной сигнал представляет собой не ступеньку, а нарастает по экспоненциальному закону с постоянной времени тх, то в формуле (7-61 а) под знаком суммы появляется еще одно слагаемое с индексом О, причем Тц = х.

Когда все постоянные времени одинаковы, включая 1-й каскад и нагрузку, функция fe (О упрощается:

КЩКио

(iV-1-l - m=l

(7-616)

При активной нагрузке, когда v (s) = 1, в выражениях (7-61) вместо N -f 1 должно стоять /V.

Выражения (7-61) имеют ту же структуру, что и в ламповых усилителях; поэтому результирующее время нарастания фронта



при резистивно-емкостной нагрузке будет определяться известным соотношением (62]

(7-62а)

(где /нт = 2,2тт), а время задержки фронта - соотношением

4= S Tm. (7-626)

в случае одинаковых постоянных времени у всех каскадов, кроме первого (у которого положим < т ), получается:

t tnNVN: (7-63а)

tsNtr. (7-636)

Эти же формулы действительны тогда, когда одинаковы все каскады (включая первый), а нагрузка резистивная.

Для примера рассмотрим двухкаскадный усилитель с активной нагрузкой (рис. 7-19). Будем считать сопротивления /-* достаточно большими по сравнению с Ra и Rbxu- Такое допущение

позволяет принять те = Тр и -f

Рое = Р- Кроме того, положим --г---f-

параметры транзисторов одина- -

новыми, i?r = О и Rk> Rbk-Тогда из (7-60), при v (s) = 1, получим:

K (s) =

P)(l

(1-1-STp) IH-s


Рис. 7-19. Двухкаскадный усилитель с активной нагрузкой.

l-1-PVco

: (7-64)

Анализ операторной части формулы (7-64) свидетельствует о том, что колебательный режим невозможен и переходный процесс носит апериодический характер. Определяющее значение имеет постоянная времени Тр, привносимая вторым каскадом. Малая постоянная времени первого каскада Тр/(1 -- Pv6o) проявляется в виде задержки фронта в его начальной части (см, сноску на с. 199).

В усилителях с числом каскадов больше двух и неодинаковыми постоянными времени каскадов оказываются возможными переходные процессы с выбросами. Такие выбросы называют апериодическими, так как они появляются вследствие наложения нескольких экспоненциальных (апериодических) функций.

Заметим, что одиночный каскад, работающий на комплексную нагрузку с емкостной реакцией, во многом походит на двухкаскад-

* При таком определении времени задержки отдельный каскад (или отдельная iC-цепочка) характеризуется значением = ti, т. е. задержка оценивается по сдвигу среднего участка фронта, а не по тому интервалу, в течение которого переходная функция близка к нулю.



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

© 2000 - 2021 ULTRASONEX-AMFODENT.RU.
Копирование материалов разрешено исключительно при условии цититирования.