характеристик вихідного каскаду в області верхніх частот (малих часів)
Визначимо коефіцієнт підсилення каскаду в області середніх частот:
, (4.3)
деВ - Низькочастотне значення крутизни транзистора в робочій точці
В
Для ІУ однополярного сигналу слід визначати для усередненого струму колектора, розрахованого за співвідношенням
Оцінимо необхідне значення постійної часу каскаду в області ВЧ (МВ):
ВЁ для ШУ із заданою верхньої граничної частотою
В
деВ - Частка частотних спотворень (у відносних одиницях), розподілених на каскад;
ВЁ для ІУ
,
деВ - Час встановлення фронту, розподілене на каскад.
Розрахуємо очікуване значення постійної в області ВЧ (МВ)
, (4.4)
деВ - Ємність, нагружающая вихідний каскад (якщо для вихідного каскаду не активована, то взяти
ЯкщоВ , То очікувані спотворення будуть не більше заданих. В іншому випадку, тобто коли, можливо зменшення шляхом зниження (зменшення номіналу), вираз (4.1), після чого слід уточнити координати робочої точки і т.д., тобто проробити цикл обчислень, аналогічний розглянутому. p> Якщо з яких-небудь причин зменшення небажано (наприклад, при вимозі узгодження виходу підсилювача з навантаженням), то слід (якщо є запас по коефіцієнту підсилення) ввести в каскад ООС (, див. рис.4.1), орієнтовно вважаючи, що зменшиться в глибину зворотного зв'язку разів. Якщо введення ООС небажано (малий очікуваний), то потрібно застосування транзистора з більшою.
Глибину ООС при послідовній зв'язку по струму можна визначити з виразу:
(4.5)
Крутизна посилення транзистора з урахуванням ООС дорівнює:
В
ПідставляючиВ замість у вирази (4.3) і (4.4), отримуємо значення коефіцієнта посилення і постійної часу каскаду в області ВЧ (МВ) з урахуванням ООС:
В
Якщо отримані значення іВ задовольняють спочатку заданих, тобто і, то визначають вхідні параметри каскаду:
ВЁ вхідний опір каскаду
В
деВ - Вхідний опір транзистора з ОЕ,
, (4.6)
- опір базового дільника (паралельне з'єднання і);
ВЁ вхідну динамічну ємність каскаду
В
При наявності в каскаді ООС слід в останньому виразі брати замість.
4.6 Особливості розрахунку вихідної фазоінверсного каскаду
Схема одного з найбільш часто використовуваних фазоінверсних каскадів наведена на рис.4.4.
Вибір транзистора, розрахунок координат робочої точки і ланцюгів живлення проводиться для кожної половини каскаду аналогічно каскаду з ОЕ. При розрахунку ланцюгів живлення слід врахувати, що через буде протікати подвоєний струм спокою транзисторів VT1 і VT2 і, отже, номінал резистора в схемою фазоінверсного каскаду зменшується вдвічі порівняно з розрахунком каскаду з ОЕ.
При розгляді, наприклад, лівої половини фазоінверсного каскаду видно, що в ланцюг емітера транзистора VT1 включено і паралельно йому вхідний опір транзистора VT2, включеного з ПРО,.
ЗазвичайВ , Тому можна підставити замість в вираженні (4.5):
В
Отже, можна вважати, що в фазоінверсного каскаді присутній послідовна ООС по току з глибиною, що дорівнює двом. Тому всі подальші розрахунки слід проводити аналогічно розділу 4.4 в
В
p> припущенні, що глибина ООС дорівнює двом. Якщо необхідно ввести ООС більшої глибини, то слід включити резистор (див. рис.3.3) і розрахунок вести аналогічно розділу 4.5, не забуваючи про існування ООС з глибиною, що дорівнює двом.
4.7 Оцінка нелінійних спотворень
Зазвичай для оцінки нелінійних спотворень (НІ) використовуються графічні методи [1,2]. Однак для випадку малих нелінійностей () існують і аналітичні методи розрахунку рівня НИ (зазвичай коефіцієнта гармонік) [5].
Сумарний коефіцієнт гармонік дорівнює
,
деВ і відповідно коефіцієнти гармонік по другій і третій гармонійним складовим (Складовими більш високого порядку в більшості випадків можна знехтувати через їхню малість). p> Коефіцієнти гармонік і визначаються з наступних виразів:
В
деВ - Вхідний напруга сигналу;
В - Температурний потенціал, = 25,6 Г— 10 В;
В - фактор зв'язку (петлеве посилення). p> Фактор зв'язку розраховується наступним чином:
В
Якщо в каскаді відсутня ООС, то в останньому виразі слід покласти
5 РОЗРАХУНОК ПОПЕРЕДНІ КАСКАДІВ
5.1 Розрахунок проміжних каскадів
Вихідними даними для проектування проміжного каскаду є:
ВЁ необхідний коефіцієнт підсилення;
ВЁ максимально допустимий коефіцієнт частотних спотворень;
ВЁ максимальна вихідна напруга сигналу;
ВЁ величина і характер навантаження.
При виборі типу транзистора попередніх каскадів слід використовувати рекомендації, наведені у підрозділі 4.1.
Оцінимо значення:
В
деВ - Максимальна ви...
