Высокочастотная коррекция
Схема параллельной высокочастотной коррекции индуктивность (рис.4) позволяет расширить полосу пропускания каскада или получать подъем частотной характеристики в области верхних частот. Она осуществляется введением индуктивности L последовательно с резистором нагрузки R выходной цепи усилительного элемента. Как видно из эквивалентной схемы каскада для верхних частот (рис. 4б), корректирующая индуктивность L образует параллельный резонансный контур с емкостью Со, нагружающей каскад. В результате полное сопротивление нагрузки выходной цепи усилительного элемента в области верхних частот возрастает, а, следовательно, расширяется полоса пропускания каскада и улучшается его частотная характеристика, а также уменьшается время установления импульсных сигналов. Индуктивность L берут настолько малой, что ее влияние сказывается только в области верхних частот. На нижних и средних частотах рассматриваемая схема обладает такими же свойствами, как обычный резисторный каскад.
Достоинства: несложна по схеме, занимает мало места, дешева, легко настраивается, надежна в работе и увеличивает площадь усиления каскада более чем в 1,7 раза, она широко используется в усилителях с дискретными компонентами. Для интегральных схем такая коррекция непригодна, так как индуктивность L нужного значения нельзя сделать микроскопических размеров.
ОСОБЕННОСТИ ЦЕПЕЙ КОРРЕКЦИИ В ИНТЕГРАЛЬНЫХ ШИРОКОПОЛОСНЫХ УСИЛИТЕЛЯХ
Рассмотренные выше схемы коррекции с точки зрения их применимости для усилителей, выполненных по интегральной технологии, обладают рядом существенных недостатков. Емкостная эмиттерная коррекция часто применяется для расширения полосы пропускания в области верхних частот в интегральных усилителях. По сравнению с другими схемами коррекции каскад с такой коррекцией обладает большей устойчивостью, повышенной стабильностью параметров, возможностью изменения полосы пропускания в значительных пределах и т. д. Обычно емкость корректирующего конденсатора Сэ кор, достаточно большая, что трудно реализовать в ИМС. Поэтому конденсатор Сэкор приходится выполнять навесным, что ограничивает применимость схемы эмиттерной коррекции Для расширения полосы пропускания в области верхних частот в интегральных усилителях применяется в цепи эмиттера в ИМС корректирующий двухполюсник в виде генератора тока (рис. 5 а). Этот генератор тока тоже имеет корректирующую цепь RKOРCKOР, емкость конденсатора Скор обычно не превышает 15 пФ, а интегральный конденсатор с такой емкостью без труда реализуем. Иногда в качестве корректирующего двухполюсника используется двух- и даже трехсоставные генераторы тока (рис. 5 б), при этом емкость Скор становится еще меньше.
Рис.4
В качестве примера использования в широкополосном интегральном усилителе емкостной коррекции на основе одно- и двухсоставных генераторов тока рассмотрим электрическую схему универсального усилителя 153УВ1 (рис. 6). Усилитель состоит из двух каскадов («двойка») с общей ООС на транзисторах VI, V4 и V5; каскада с ОЭ и емкостной коррекцией на V6 — V8 и выходного эмиттерного повторителя на транзисторе V9. Для коррекции АЧХ используется корректирующий двухполюсник R10Скор, генератор тока выполнен на транзисторах V7 и V8. Транзисторы V2 и V3 совместно с резисторами R5 — R7 позволяют осуществлять широкополосную регулировку усиления при изменении управляющего напряжения на выводе 3. Изменяя сопротивление резистора в цепи ООС между выводами 7 и 12 от 180 Ом до 3 кОм, можно регулировать коэффициент усиления ИМС от 17 до 40 дБ.
Контрольные вопросы
1. Какая схема МКС используется в ШПУ и почему?
2. Какие методы применяют для расширения полосы усиливаемых каскадом частот?
3. Зависит ли площадь усиления широкополосного транзисторного и лампового, каскадов от сопротивления коллекторной и анодной нагрузки и почему?
4. Нарисуйте принципиальную схему каскада с низкочастотной коррекцией, и поясните принцип ее действия.
5. Нарисуйте принципиальную схему широкополосного каскада с параллельной высокочастотной коррекцией индуктивностью и поясните принцип ее действия.
6. При каком условии каскад с параллельной высокочастотной коррекцией индуктивностью имеет наилучшую частотную характеристику без подъема и при каких условиях переходная характеристика в области малых времен не имеет выброса?
7. Какие достоинства и недостатки имеет схема с параллельно-последовательной (сложной) высокочастотной коррекцией индуктивностью? При каких условиях эта схема дает наибольший эффект?
8. Нарисуйте принципиальную, схему низкочастотной коррекции обратной связью и поясните принцип ее действия.
9. Нарисуйте принципиальную схему транзисторного широкополосного каскада с эмиттерной высокочастотной коррекцией и поясните принцип ее действия.