книги из ГПНТБ / Пустынский И.Н. Транзисторные видеоусилители

к а с к а да

близко к активному, и,

естественно,

выражения

д л я коэффициентов

частотных

искажений

первого н

второго

каскадов

совпадают:

Ки2

Киї

1 + /

Q •

Кит

Кийх

Модуль .коэффициента частотных искажений

второго

каскада

при

отключенном

третьем

получается

равным

к м

_

/ " Z Z I Z Z Z Z + l L

• (7-4)

:/С„ОЇ

1 /

-

.

-

ГЛ. .

d—\

-2d

fi

2

V

1 +

2 +

Анализ

в ы р а ж е н и я

(7.4)

показывает, что

во

втором

каскаде

граничная частота может п р е в ы ш а т ь

граничную

частоту

первого

каскада

(при отключенном втором) 'бо­

лее чем

в два

р а з а .

Это

обусловлено тем, что в сопротивлении

источника

сигнала

второго

к а с к а д а

(7.3)

преобладает

емкостная

С повышением частоты сопротивление источника

сиг­

н а л а второго к а с к а д а уменьшается, увеличивается

при­

но, возрастает граничная

частота.

Коэффициент

частотных

искажений

двухкаокадного

усилителя

с ОЭ

равен

К,и1,2

Киї

Ки

=

1/

1 +

/ Ш 2

4

d—1

К,«0,1,2

КиоіК[,02

аэ

Граничная частота

с к о р р е к т и р о в а н н о г о

двухкаскад -

ного усилителя с ОЭ получается равной

U\,2

2ят,

где

С2 ==

1/2")

У ~ - 4 +

| Л 4 2 +

4d2

(7.5)

— коэффициент,

характеризующий

степень

уменьшения

нению с однокаскадным

(в случае

отсутствия комплекс­

ной взаимосвязи между к а с к а д а м и

Сг = 0,64);

Л = 2

+ d— 1\2 —

2d.

ПнОэ—Ок —

Ро (1 + Ро) Xi

2ят р ( . г 1 +

* в ) [ 1 + « ( 1 +

Ро +о5°)1

'

где л'і =

r6lRHi.

Максимальная

площадь

усиления

пары

О Э — О К

имеет место при

-V'l = - Ї 0 П Т І

=

V k6l{\

+

Ро—аэ°) •

Отношение максимальных

площадей

усиления

пар

ОЭ—ОЭ и О Э — О К при |Зо>1

равно

'иОэ—Оэ

макс

ПцОэ—Ок

макс

[1

+ * о п т і К °

+

Ро)]

] /

—А+]/А2

+

Ы2.

о

(7.7)

Зависимости

Q2='/(p\),

k§,

а°°),

подсчитанные

по

фор­

муле (7.7), приведены на рис. 7.5,

из которого видео,

что

Q2

О.Ч-

А

б у 1

7

\

'ъ=о,

ч

-0,05

0,05

і -

-

— •—

—

• —'

го

to

60

80

wo

/20

J3

Рис. .7.5. Зависимость отношения максимальных

площадей

усиления

пар О Э — О Э и О Э — О К

от

коэффициента

передачи

тока базы:

„оо

к.

aQ

= 5 ;

м а к с и маль н ая

п л о щ а д ь

усиления п а р ы

О Э — О Э значи­

тельно превышает п л о щ а д ь усиления

пары О Э — О К , по­

7

_ 7 ~ р

+ /'Q И + —

+ Г 7 - +

U « ) S 7 - T -

d

сл

° э

1 4- д

]

1

+ я

п

^пыхг — ^бз ~ *\„

;

у

ц

Л

'

-

о

)

+ /£2(2 4-

] +

(/fi)*d

Выражени е

(7.8)

получено

пр и

тех ж е

допущениях,

что и (7.3).

Коэффициент

усиления

третьего

каскада

(•рис.

7.2)

с учетом (7.8)

равен

1 + j Q І2 4 ^

) 4 (/ Q)^d

К«3

=

К.,

V

°Э

^

Ч " ° 3

l + / Q b l + ( / Q ) * 6 2 + ( / Q ) 3 b ! , '

где

^ = 3 + 2 ^ ;

b =

(2 + d ) ( l

+ f b ! ) ;

U 3

=

rffl

+

d _=!)

Коэффициент усиления трехкаскадного усилителя за­

пишется в виде

&.1.2.3 = Ки\,2 Киз =

Klvltt

+jQbi

+ (jQf

lh4-(/Qf

ba].

•ft»l,2,3

/

1

A u01

У

Г-г О-2 ( Ь\ -

26,) 4 Й4

( Ьо - 2 f

t i ^ ) + Q 0 & 3

Зависимости

граничной

угловой

частоты

QB

1,2,3 =

= f(d,a0),

подсчитанные

численным

методом

из

урав­

нения

Q S l , 2 . 3 6 l - r - Q B l . 2 . 3 ( f e i - 2 ^ ) + Q B 1 > 2 . 3 ( & . - 2 & 2 ) - 1

= 0 '

(7.9)

приведены н а рис. 7.6 (оплошные линии) . Здесь

ж е

пунк­

тирными линиями

представлены

зависимости

Й п 1.2,3 =

= f(d, аэ),

подсчитанные по

формуле

Q

B I

У (b +

У&ТШа

Ь

* ,

(7

-

Ш)

" в 1..22.. 3 =

V

V

где

а = 1 , 4

+

Ь; — 2byb^

;

6 -

„

Ь7 — 2Ь2

_ ? — —

0,4308

і

Сопротивление 'источника

сигнала

второго

каскада

п р и і ? н < r K a ° J ( 1 + : р0 ) а £ рав«о

1 +

/ Q I

+

,щ —

+

U Q)* m,

а° /

'

" 4 + 7

^ 6 2 — ^ 6 2

1 + jQ

—

+

OTl

—

+

(/

Q)»

где RQ2~RU

— сопротивление

источника сигнала

второ­

го к а с к а д а

на средних

частотах;

< « Ж К о + г 8 ) ( 1 + Р о ) / ( К б

+ гб )

a£

=

l+-{R0

+ rB)/{Re

+

r6)

Я н 1

= 0 и Д в 1

-> оо;

Q = сотк р /а°э ; <?" = T g / t H K ;

9' = т р / т м к ;

ті

= т 0 іа° 3 /т к р ;

Тої =

R0C01;

х'^ =

т р +

С к (Я„ +

лэ ) (1 +

р0 ).

И з

этого в

ы р а ж е н и я

видно,

к а к

и и з формулы

(7.3),

что при

9^>1,

т. е. .когда и с к а ж е н и я обусловлены в

основ­

влиянием

емкости

коллектора,

сопротивление

источника

сигнала

второго

каскада

близко

к

активному,

т. е.

Z 6 2

^

R52-

Модуль коэффициента частотных искажений д л я вто­

рого к а с к а д а

равен *)

К„02

1 +

Q3

( а\— 2 а 2 ) +

П 4 ( а\—

2аха3)

—

0?а\

1 + Q

2

(

bf—

2&

(,2

оА

и

I о<, \

I гш(в

1,2

2

2 )+Q*( b | — 2 6 1 Ь 3

- г - 2 й 4 ) + £ 2 (

Ъ%—2Ьфл)+И«Ь 4

где

fll

=

1 - f ma-i-m,,;

а 2 = т 1

+

m 2 ( l + mn );

аа=тгт2\

61

=

2 ( l +

mn );

6, = m 1

+

m a + ( l + m n

) a

+

d — 1 ; f

(7-11)

/33 =

(mx + m2 ) (mn

- j - d);

64

=

я и / М .

*)

Имеется

в

виду, что а0а~а°э,

а™э

« I ,

q"aiq'»q

и

аоэЗ>аз

(достаточно

иметь а 0 э ^ 5 а э

) .

З д е сь

/ л п

=

Сц(іЯб + г<і + Яп)а0о/хн|},

если

емкость

нагрузки

С„

не

учитывается,

и

ти={Ск(Яб

+ Гб +

Яп)+СпЯи]а03/%к

в 'случае приближенного учета

С и .

И з

уравнения af—2а2=Ь^—2Ь2

найде м п а р а м е т р кор­

рекции второго каскада, при котором

частотная

харак­

теристика 'близка к

оптимальной,

« » , =

—

! + У

З

-

2d + ( l +

шг ,)3 .

(7.12)

В

случае

d=\

формула

(7.12)

совпадает с

в ы р а ж е ­

нием

(2.3),

полученным

при

тех

ж е

допущениях

(а0Э^>а3)

д л я к а с к а д а

с активным

сопротивлением

источ­

ника

сигнала:

m , ,

=

—

1 +

"|/1 + ( 1 + 0 2

•

Поскольку

в

реальных

схемах

обычно

d = 0,254-0,85,

тп^1,0,

то

т 2 ч ^

(1,2-=-2,0)/«м-

Таким

образом, постоянная

времени

корректирующе­

го

звена

в цепи

эмиттера

второго

каскада,

при

которой

в нем

обеспечивается частотная

характеристика,

б л и з к а я

к оптимальной, превышае т постоянную

времени

соответ­

ствующего звена в каскаде с активным

сопротивлением

источника сигнала на 20—100%. При этом, чем

меньше

коэффициент

относительной

инерционности

транзистора

в

первом

к а с к а д е ,

когда

меньше

.коэффициент

d=

(x + q)/(l

+ q),

тем

больше

постоянная

времени

кор­

ректирующего

звена

во втором

каскаде . Этот,

к а з а л о с ь

лении источника

сигнала

(20].

Поскольку

коэффициент частотных

искажений для

1-го каскада

при

а 0 ^ а я

р а в е н

Киї

_

1 +

j Й

т1

/ С и м

l + / Q ( l + m n

)

+ (/a) 2 '« i

'

то д л я двухкаскадіного

усилителя коэффициент

частотных

искажений запишется

в

виде

К,

К,ы01,2

1 +

j Q Ьг +

(j Q)4.z +

(/ Й) 8 Ь 3

+ (/ ®)*Ь4

где

аіі='/лі+л ? 2;

аи=т^тг,

а коэффициенты

by—£4 те же .

что

и в (7.11)..