Методические указания «Расчет импульсных усилителей» (стр. 2 )

       ,        (1.12)

где - сквозная крутизна эмиттерного тока 

1.6 Эмиттерный повторитель (ОК)

 

Рис. 5  Схема эмиттерного повторителя (ОК)

Принципиальная электрическая схема резисторного каскада с общим коллектором (ОК)-эмиттерного повторителя (ОК) представлена на рис. 5.

Наличие в каскаде глубокой последовательной ООС по напряжению приводит к значительному изменению свойств эмиттерного повторителя по сравнению со схемой с общим эмиттером:

увеличивается входное сопротивление:

       ,        (1.13)

где  

уменьшается входная емкость:

               (1.14)

сильно уменьшается выходное сопротивление:

       ,        (1.15)

где 

Каскад не обеспечивает усиления напряжения

  (1.16)

Эквивалентные схемы входной и выходной цепей каскада для ОМВ(рис.4а) и ОБВ (рис.4б) отличаются от схем с ОЭ только величинами параметров, как указано выше.

Расчетные соотношения (1.1)..(1.7) верны для эмиттерного повторителя при замене

1.7. Коррекция переходной характеристики в ОБВ.

Корректирующий фильтр  Rф Cф  вводится в цепь коллектора последовательно с RK, рис.6; Эквивалентная схема выходной цепи каскада для ОБВ приведена на рис.7.

  Рис.6  Рис.7 

Коррекция спада Δр, вносимого конденсатором Ср, объясняется тем, что к концу импульса длительностью Ти напряжение в т. c-d, а следовательно в т. f-d возрастает за счет заряда конденсатора Сф. Очевидно, что применение коррекции эффективно при выполнении неравенств rкэ>>Rк<<Rн, первое из которых практически всегда выполняется в каскадах на БТ, второе – при Rн 1 кОм.

 

  а)  Рис.8  б)

Расчет параметров корректирующего фильтра ведется по обобщенным переходным характеристикам (рис.8). Параметрами приведенных семейств являются коэффициенты ;Оптимальной коррекции без подъема плоской вершины импульса соответствует (для b=0,5). Подъем плоской вершины импульса величиной 2,5% (y=1,025) можно получить, например при m=0,9 (для b=2). Характеристики для приведены в [3, стр. 172…177].

Примеры расчетов показаны на рис.8а, б. Выбрав семейство с нужным значением b, откладывают на оси ординат точку или (с подъемом). Затем по графику с выбранным значением m определяют нормированное время x. Параметры схемы рассчитывают из соотношений:

Рассчитанные величины округляют до номинальных значений.

1.9. Коррекция переходной характеристики в ОМВ

На рис.9а изображена принципиальная схема каскада ОЭ с индуктивной и эмиттерной коррекцией, а также эквивалентные схемы выходной цепи с параллельной L-коррекцией (рис.9б) и входной цепи с эмиттерной коррекцией (рис.9в) для ОМВ.

а) 

 

б)  Эквивалентная схема выходной цепи с параллельной L-коррекцией

в)  Эквивалентная схема входной цепи с эмиттерной коррекцией

Рис.9

Индуктивная коррекция уменьшает искажения в выходной цепи каскада. L-коррекция основана на введении в каскад катушки индуктивности Lк параллельно цепи нагрузки; при этом переходной процесс в ОМВ может приобретать колебательный характер и в выходной цепи время установления τу уменьшается. Необходимые условия эффективности этого вида коррекции в каскадах на БТ обычно выполняются при и .

Расчет параметров коррекции ведут по обобщенным переходным характеристикам, рис. 10.

       Рис. 10  Графики обобщенных переходных характеристик для расчета параметров L-коррекции

На рис. 10 показан пример построения для критического выброса δкр = 1%: а = 0,35 и

ху = 1,31.

Последовательность расчета:

- по заданной величине выброса δ%, отведенной на данный каскад (в том числе и δ% = 0), по графику δ определяют коэффициент а;

- для полученного на оси абсцисс значения а определяют нормированное время установления по графику ху;

- рассчитывают величины RК и LК, соответствующие заданной величине τу для данного каскада:

Rк = фУ/хУС0; LК= a C0 RК2,  где С0=СК+СН+СМ. 

В то время, как L-коррекция компенсирует искажения вносимые выходной емкостью каскада С0, включающей СН, эмиттерная коррекция уменьшает искажения, вносимые входной цепью каскада, а именно емкостью СВХОЭ транзистора.

Эмиттерная коррекция уменьшает искажения во входной цепи корректируемого каскада за счет уменьшения входной емкости , увеличение сопротивления    попутно уменьшает искажения, вносимые конденсатором Ср1 в ОБВ. Наличие в каскаде частотно зависимой О. О.С. за счет цепи RЭК, СЭК уменьшает также коэффициент усиления каскада   (1.22).

Расчет параметров коррекции производиться по обобщенным переходным характеристикам, приведенным на рис. 11.

Рис. 11.  Графики обобщенных переходных характеристик для расчета параметров эмиттерной коррекции

Параметры коррекции получаются наилучшими, если коллекторный резистор предыдущего каскада Rкпр определяется из условия  , где (1.23) - под корнем указаны справочные параметры транзистора.

На рис. 11 приведены построения при σ = 0,2 для δкр = 1%: d = 1,73, ху = 2,1

Последовательность расчета:

- определяют постоянную времени входной цепи некорректированного каскада τв (1.3);

- по заданной величине выброса δ%, отведенной на данный каскад, определяют d и ху (рис. 11);

- рассчитывают постоянную времени цепи эмиттерной коррекции для получения  заданной величины τуn в каскаде  τэк=τуn (1+σ)/(xу*d);  (1.24)

- определяют постоянную времени входной цепи каскада с коррекцией

               (1.25)

- рассчитывают сквозную глубину О. О.С.: 

               (1.26)

-рассчитывают параметры резистора и конденсатора корректирующей цепи , СЭК=фЭК/RЭК, где Rи* = Rиэ + rБ′,

               (1.27)

- уточняют значение у:

       ,        (1.28)

где 

Если уточненное значение 0,1 σу 0,3, расчеты проведены верно, в противном случае повторяют расчеты СЭК и RЭК по семейству (рис.11) для уточненного значения σу.