7.1. Коррекция при помощи небольших индуктивностей

7.2. Коррекция частотно-зависимой ООС в цепи общего электрода

7.1. Коррекция при помощи небольших индуктивностей

Для расширения полосы частот усаливаемых частот применяют различные схемы коррекции АЧХ усилителей. Особенно это важно при построение широкополосных усилителей, к которым можно отнести и групповые усилители. Особенно это важно для области ВЧ. В этом разделе мы рассмотрим несколько схем коррекции, получивших название схем высокочастотной коррекции (ВЧ–коррекции).

Широкое применение получили схемы с ВЧ–коррекцией при помощи небольших индуктивностей, включаемых в выходную цепь УЭ. Схемы отличаются простой и сравнительно высокой эффективностью.

Схема параллельной ВЧ–коррекции индуктивностью приведена на рис. 6.3а, а её эквивалентная схема на рис. 6.3б. Наибольшей эффективностью эта схема обладает при выполнение условий:

R_H >> R_C и R_i >> R_C

Эти условия легко выполняются в усилителях на ПТ, а также в каскадах на БТ, работающих на высокоомную нагрузку.

Рис. 6.3. Схема резистивного каскада с ВЧ–коррекцией индуктивностью а); и эквивалентная схема б).

Коррекция АЧХ при включении корректирующей индуктивности L_КОР осуществляется благодаря увеличению сопротивления коллекторной цепи для области ВЧ. L_КОР совместно с С_О = С_ВЫХ + С_М + С_Н образует параллельный резонансный контур, нагружающий каскад. На резонансной частоте контура нагрузкой УЭ будет не просто резистор R_C, а эквивалентное сопротивление контура: R_OC = ρ∙Q_ЭКВ, где – характеристическое сопротивление контура; Q_ЭКВ – эквивалентная добротность контура.

Это соотношение на ВЧ получается более высоким, чем R_C, зашунтированное С_О. По этой причине увеличивается сопротивление нагрузки выходной цепи УЭ в области ВЧ, расширяется полоса частот пропускания каскада и АЧХ в области ВЧ.

параметр коррекции:

.

При а = 0 – коррекция отсутствует; при а = 0,414 – получается наилучшая АЧХ (без подъёма). Это значение принимается за критическое; при a > 0,414 – наблюдается подъём АЧХ.

При а = 0,414 для частотных искажений 3 дБ (Y = 0,707) выигрываем в площади усиления равен 1,72 раза. Заметим что, добавление L_KOP улучшает и переходную характеристику каскада в области малых времен.

Последовательная ВЧ–коррекция индуктивностью заключается в последовательном включение с нагрузкой R_Н корректирующей катушки L_КОР. Эта катушка делит С_О на две части C_O1 и C_O2, образуя П–образный фильтр. Такой фильтр пропускает более широкую полосу, чем простой контур. Установлено, что оптимальное деление С_О на две части происходит при C_O1:C_O2 = 1:3 или 3:1.

7.2. Коррекция частотно-зависимой ООС в цепи общего электрода

Схема наиболее широкого применения в каскадах на БТ. Это связанно с низкоомной нагрузкой каскада, если следующий каскад также выполнен на БТ. Наиболее широко применяется эмиттерная коррекция, при которой используется ООС в эмиттерной цепи с помощью цепочек R_Э.КОР C_Э.КОР, рис 6.4.

Рис. 6.4. Схема каскада на БТ с коррекцией ООС в цепи общего электрода (эмиттера)

Для выполнения этого вида коррекции необходимо выполнить условия:

С_Э.КОР << С'_Э

R_Э.КОР + С'_Э = R_Э

Благодаря С_Э.КОР R_Э.КОР создаётся в цепи эмиттера последовательная ООС по току с глубиной:

F_ПОСЛ~ = 1 + S_CКВ∙Z_Э.КОР (6.2)

Где (6.3)

Из уравнения (6.2) и (6.3) видно, что глубина этой ООС зависит от частоты. Емкость С_КОР выбирается такой величины, чтобы в области НЧ и средних частот в схеме существовала ООС. На рис. 6.5. показана АЧХ усилителя с такой ООС.

Рис. 6.5. АЧХ усилителя с частотно-зависимой ООС в цепи эмиттера.

Конденсатор С'_Э большёй ёмкости шунтирует С'_Э по переменному току на всех рабочих частотах и ООС не возникает. При наличии цепочки С_Э.КОР R_Э.КОР создаётся глубокая ООС, которая уменьшает усиление каскада в области средних частот и НЧ. На частотах, где усиление каскада снижается из-за влияния С_О, ООС через С_Э.КОР R_Э.КОР ослабляется, усиление растёт и компенсирует АЧХ в области ВЧ. Выигрыш в площади усиления составляет (1,5÷1,7) раза, аналогично простой высококачественной коррекции индуктивностью. Наличие ООС дополнительно снижает нелинейные искажения и повышает стабильность параметров схемы.