Читальный зал -->  Конструкции многокаскадных усилителей 

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

усиления пары ОК-ОБ до выхода буферного эмиттерного повторителя.

Напряжение на выходе последнего п-то каскада определяют по расчетной амплитудной характеристике одной пары ОК-ОБ (76), умножая его на коэффициенты передачи детектора и разделительного видеокаскада (/Сд/Св). Выходное напряжение усилителя находится как сумма выходных напряжений всех каскадов. Полученная таким образом величина дает одну точку на амплитудной характеристике усилителя. Выходные напряжения всех предыдущих ИМ определяются при этом по формуле

вь.х(=Увх,у(Яаэ)/Сд/Св, (78)

где f/вых г - напряжение на сумматоре, создаваемое t-й ИМ; г - номер ИМ по порядку от входа усилителя.

Когда в нелинейный режим вступает п-1 ИМ, выходные напряжения 1~{п~2) ИМ находятся по (78). Напряжения на выходе п и п-1 ИМ определяют, используя расчетную характеристику (76). Суммируя выходные напряжения всех ИМ, получают следующие точки на амплитудной характеристике усилителя. Далее переходят в нелинейный режим п-2, /г-3 и т. д. ИМ, и путем последовательного расчета строится вся характеристика усилителя.

При больших отклонениях результирующей амплитудной характеристики от логарифмического закона должны быть приняты специальные меры для повышения точности ЛАХ, в частности приходится корректировать амплитудные характеристики всех ИМ (точнее - каскадов), входящих в усилитель. Коррекция сводится к изменению коэффициента передачи каскада и уровня выходно-То, ограниченного напряжения. При этом для количественной оценки эффекта коррекции удобно пользоваться теоретической амплитудной характеристикой одного каскада логарифмического усилителя. Методика построения этой характеристики и ее применение описаны в [6]. Одним из способов управления формой амплитудной характеристики каскада типа ОК-ОБ (как следует из предшествующего изложения, при построении усилителей ШДД наилучшие результаты обеспечивает применение в качестве базового узла каскада именно этого типа) является изменение эмиттерной нагрузки каскада. Это влияет главным образом на максимальное выходное напряжение. Коэффициентом усиления каскада в линейном режиме Ко.с можно управлять, регулируя коэффициент передачи внешних по отношению к ИМ разделительных каскадов или изменяя весовые коэффициенты сумматора.

В некоторых случаях разрабатываемый усилитель должен иметь не только логарифмический выход (т. е. амплитудная ха Рактеристика, снимаемая с этого выхода, является логарифмиче ской), но и выход по каналу ограничения, отличительной особен Костью которого должна быть независимость фазы выходного сиг кала от изменений уровня входного сигнала. Другими словами Фазоамплитудная характеристика, снимаемая с этого выхода

должна быть равномерной во всем диапазоне уровней входных сигналов. Для таких усилителей следует провести оценку фазовых сдвигов прн изменении сигнала иа входе в пределах заданного динамического диапазона.

В интегральных усилителях, которые выполнены со1ласно схемам, подобным приведенной на рнс. 31, основные фазовые сдвиги при ограничении обусловлены физическими явлениями, которые возникают в каскаде ОК-ОБ. Буферный эмиттерный повторитель вносит практически один и тот же фазовый сдвиг как в линейп#м режиме, так и при переходе каскада ОК-ОБ в режим ограничения. Дополнительный фазовый сдвиг, который вносит каскад ОК-ОБ [6], нагруженный на аналогичный каскад, равен:

а= (Фгю -Фг1л) - -arctg

arctg

.1.0 V с }

(79)

где ф21о и ф21л - фазовые сдвиги, вносимые транзистором при ограничении и в линейном режиме; Ти.л = Сд/вх.л; Tii.o= Сп?вх.о- постоянные времени переходной цени в линейном режиме и при ограничении; Сп - емкость разделительного (переходного) конденсатора; Явх.л, /?вх.о - входные сопротивления в линейном режи.ме с учетом шунтирования базовым делителем и при ограничении; Тв.л = Свх.л/?н.э.л; Tj).u = Свх,о/?н i о - постоянные времени входной це-

1 1 ,

пи в линейном режиме и при ограничении: -н-=--h

Л.э.л Rmx

+ --J---5--эквивалентная проводимость коллекторной налы вх.л

грузки выходного транзистора каскада в линейном режиме; вых - выходное сопротивление каскада ОК-ОБ; /?к -коллекторная нагрузка; ~~- = -----эквивалентная про-

водимость при ограничении; Свх.л и Свх.о - входная емкость каскада ОК-ОБ в линейном режиме и в режиме ограничения.

В ИМ, имеющих буферный эмиттерный повторитель, выходное сопротивление очень мало в широкой полосе частот. Поэтому проводимости IIRh.o и l/Rn..K резко возрастают, а постоянные времени значительно уменьшаются. Соответственно для расчета фазовых сдвигов можно пользоваться упрощенной формулой:

а = (ф21о-Фгш) -

arctg

arctg

Активное входное сопротивление и входная емкость рассчитываются по формулам, полученным в [6]:

(81)

\вх,о [1 2(1-созф)а1(ф)] Св..о= Сзл.л 11 - 2 (1 - COS ф) а, (ф)],]

где угол ф соответствует рис. 39 и равен углу отсечки тока по входной цени каскада ОК-ОБ. Эти формулы справедливы для небольших углов отсечки. При действии на входе усилителя сигналов большого уровня, когда входной ток представляет ограниченные полуволны, близкие к прямоугольным импульсам, /?вх и Свх определяются по формулам:

пх.о = вх.л вх вх.л-;7 (82)

Ьпред вх

где Ubx - амплитуда импульса (близкого к прямоугольному) ограниченной полуволны. Фазовые углы транзистора фз) в линейном )ежнме и в режиме ограничения находятся, как описано в § 10. Фазовый сдвиг всего усилителя при наиболее сильном сигнале на входе определяются по формуле ау = а, где п - число ИМ; а - фазовый сдвггг в одной ИМ.

Пример расчета. Рассчитать логарифмический усилитель с видеовыходом и равномер]]ой фазоамплитудной характеристикой по каналу ограничения по следующим данным. Средняя частота спектра входных радиоимпульсов fcp = = 60 МГц, ширина спектра сигнала Afcn = 40 МГц. Динамический диапазон входных сигналов Двх=50 дБ. Коэффициент усиления в линейном режиме Лсп=66 дБ. Входное напряжен1[е, при котором характеристика становится логарифмической, £/вх.у.г1 = 100 мкВ. Отклонение расчетной характеристики от ло-гррифмического закона 8 ае более 15%.

Изменения фазы сигнала по выходу с а.мплитудным ограничением должны быть минимально возможными. Усилитель должен быть построен иа основе ис-полг.зования ИМ.

Выбираем для усилителя ИМ тина 2УС282.

Расчет параметров ИМ по указанным номиналам резисторов и для транзистора, аналогичного по своим парамеграм КТ331А, дает Ло = 6; Ля = 0,8; КяКв=1: /(ос = 4,8. Максимальное напряжение на видеовыходе 350 мВ. Полоса пропускания одной ИМ 170 МГц. Предельное напряжение на входе 50 мВ.

По графику на рнс. 37 определяем, что ошибка логарифмирования йС157о соответствует По заданной ошибке данная ИМ пригодна. Опре-

деляем требуемое предельное напряжение на входе ИМ по заданному диапазону Двх и напряжению (/вх.у.в;

иред.т = 316-100-10- = 3),6 мВ.

Предельное напряжение И\ несколько больше, чем Опрвд.т- Полоса пропускания в 2.1 раза больше, чем /ср -Д/сп, что также удовлетворяет требованиям. По графику на рис. 38 определяем, что для /(ос =4,8 число ИМ =5 и диапазон выходных сигналов Двых=-11 дБ. Определяем обшнй коэффициент усиления в линейном режиме:

/оп = (/о/э) /дв = 2546.

Усиление больше заданного (Коп =2000). Поэтому включаем на входе ши-рокопо.тосный аттенюатор, конструктивно размещенный в предшествующем усилителю блоке. Коэффициент ослабления аттенюатора Дод = 0,79. Начальное напряжение, отнесенное ко входу аттенюатора, равно ии%.у.в = 79 мкВ. Для сум-

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

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.