ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ КАСКАД

3.2 ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ КАСКАД

Принципиальная схема каскада приведена на рисунке 3.2,а, эквивалентная схема по переменному току - на рисунке 3.2,б.

а)	б)

Рисунок 3.2

Коэффициент усиления каскада в области верхних частот описывается выражением (3.1), в котором значения R_Э и С₀ рассчитываются по формулам:

; (3.9)

, (3.10)

где С_ВХ – входная емкость нагружающего каскада.

Значения f_B и С_ВХ каскада рассчитываются по соотношениям (3.7) и (3.8).

Пример 3.2. Рассчитать f_B, R_C, C_ВХ каскада, приведенного на рисунке 3.2, при использовании транзистора КП907Б (данные транзистора в примере 3.1) и условий: Y_B=0.9; K₀=4; входная емкость нагружающего каскада - из примера 3.1.

Решение. По известным K₀ и S из (3.2) найдем: R_Э=20 Ом. Зная R_Э и R_ВЫХ, из (3.9) определим: R_C=23 Ом. По (3.10) и (3.4) рассчитаем С₀=62 пФ; =. Подставляя известные  и Y_B в (3.7), получим: f_B=62 МГц. По формуле (3.8) найдем: С_ВХ=45 пФ.

3.3 РАСЧЕТ ИСКАЖЕНИЙ, ВНОСИМЫХ ВХОДНОЙ ЦЕПЬЮ

Принципиальная схема входной цепи каскада приведена на рисунке 3.3,а, эквивалентная схема по переменному току - на рисунке 3.3,б.

а)	б)

Рисунок 3.3

Коэффициент передачи входной цепи в области верхних частот описывается выражением [6]:

,

где ; (3.11)

; (3.12)

;

С_ВХ – входная емкость каскада на ПТ.

Значение f_B входной цепи рассчитывается по формуле (3.7).

Пример 3.3. Рассчитать K₀ и f_B входной цепи, приведенной на рисунке 3.3, при условиях : R_Г=50 Ом; R_З=1 МОм; Y_B=0,9; C_ВХ – из примера 3.1.

Решение. По (3.11) найдем: K₀=1, по (3.12) определим: =. Подставляя  и Y_B в (3.7), получим: f_B=34,3 МГц.

4 РАСЧЕТ КАСКАДА С ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ИНДУКТИВНОЙ КОРРЕКЦИЕЙ

 

Принципиальная схема каскада с высокочастотной индуктивной коррекцией приведена на рисунке 4.1,а, эквивалентная схема по переменному току - на рисунке 4.1,б.

а)	б)

Рисунок 4.1

Коэффициент усиления каскада в области верхних частот можно описать выражением [6]:

,

где K₀=SR_Э; (4.1)

;

;

;

;

;

.

Значение , соответствующее оптимальной по Брауде амплитудно-частотной характеристике (АЧХ) [6], рассчитывается по формуле:

. (4.2)

При заданном значении Y_B верхняя частота полосы пропускания каскада равна:

. (4.3)

Входная емкость каскада определяется соотношением (3.8).

При работе каскада в качестве предоконечного все перечисленные выше соотношения справедливы. Однако R_Э, R₀ и С₀ принимаются равными:

, (4.4)

где С_ВХ – входная емкость оконечного каскада.

Пример 4.1. Рассчитать f_B, L_C, R_C, C_ВХ каскада, приведенного на рисунке 4.1, при использовании транзистора КП907Б (данные транзистора - в примере 3.1) и условий: Y_B=0,9; K₀=4; каскад работает в качестве предоконечного; входная емкость нагружающего каскада - из примера 3.1.

Решение. По известным K₀ и S из (4.1) найдем: R_Э=20 Ом. Далее по (4.4) получим: R_C=23 Ом; R₀= 150 Ом; C₀=62 пФ; =. Подставляя C₀, R_C, R₀ в (4.2), определим: L_Cопт=16,3 нГн. Теперь по формуле (4.3) рассчитаем: f_B=126 МГц. Из (3.8) найдем: C_ВХ=45 пФ.

5 РАСЧЕТ КАСКАДА С ИСТОКОВОЙ КОРРЕКЦИЕЙ

Принципиальная схема каскада с истоковой коррекцией приведена на рисунке 5.1,а, эквивалентная схема по переменному току - на рисунке 5.1,б.

а)	б)

Рисунок 5.1

Коэффициент усиления каскада в области верхних частот можно описать выражением [6]:

,

где K₀=SR_Э/F; (5.1)

; (5.2)

;

;

;

.

Значение С_1опт, соответствующее оптимальной по Брауде АЧХ, рассчитывается по формуле:

. (5.3)

При заданном значении Y_B верхняя частота полосы пропускания каскада равна:

. (5.4)

Входная емкость каскада определяется соотношением:

. (5.5)

При работе каскада в качестве предоконечного все перечисленные выше соотношения справедливы. Однако R_Э и С₀ принимаются равными:

, (5.6)

где С_ВХ – входная емкость оконечного каскада.

Пример 5.1. Рассчитать f_B, R₁, С₁, С_ВХ каскада, приведенного на рисунке 5.1, при использовании транзистора КП907Б (данные транзистора - в примере 3.1) и условий: Y_B=0,9; K₀=4; каскад работает в качестве предоконечного; входная емкость нагрузочного каскада - из примера 3.1.

Решение. По известным K₀, S, R_Э из (5.1), (5.2) найдем: F=7,5 ; R₁=32,5 Ом. Далее получим: С₀=62 пФ; =. Из (5.3) определим С_1опт=288 пФ. Теперь по формуле (5.4) рассчитаем: f_B=64,3 МГц. Из (5.5) найдем: С_ВХ=23,3 пФ.

6 РАСЧЕТ ВХОДНОЙ КОРРЕКТИРУЮЩЕЙ ЦЕПИ

Из приведенных выше примеров расчета видно, что наибольшие искажения АЧХ обусловлены входной цепью. Для расширения полосы пропускания входных цепей усилителей на ПТ в [8] предложено использовать схему, приведенную на рисунке 6.1.

а)	б)

Рисунок 6.1

Коэффициент передачи входной цепи в области верхних частот можно описать выражением:

,

где ; (6.1)

;

;

;

;

С_ВХ – входная емкость каскада на ПТ.

Значение L_3опт, соответствующее оптимальной по Брауде АЧХ, рассчитывается по формуле:

. (6.2)

При заданном значении Y_B и расчете L_Зопт по (6.2) верхняя частота полосы пропускания входной цепи равна:

. (6.3)

Пример 6.1. Рассчитать f_B, R_З, L_З входной цепи, приведенной на рисунке 6.1, при условиях: Y_B=0,9; R_Г=50 Ом; С_ВХ – из примера 3.1; допустимое уменьшение К₀ за счет введения корректирующей цепи – 2 раза.

Решение. Из условия допустимого уменьшения К₀ и соотношения (6.1) найдем: R_З=50 Ом. Подставляя известные С_ВХ, R_Г и R_З в (6.2), получим: L_Зопт=37,5 нГн. Далее определим: =; =. Подставляя найденные величины в (6.3), рассчитаем: f_B=130 МГц.