9.3. Каскад с частотно-независимыми цепями ос (рис. 5).

Введение частотно-независимой отрицательной ОС (ООС) по току достигается посредством включения в цепь эмиттера резистора Rэ, не шунтированного конденсатором. Это расширяет полосу частот каскада,

увеличивая верхнюю граничную частоту каскада с ОС в соответствии с выражением:

,

где F- глубина ОС в области средних частот

,

G – проигрыш в площади усиления, обусловленный введением ОС по току

G = 1+N*(F-1);

N - коэффициент, связывающий параметры транзистора с данными источника сигнала и нагрузки:

;

Площадь усиления каскада с ОС

Так как при введении ОС сквозной коэффициент усиления уменьшается в F раз, т.е.

,

то выражения для Пос, Дос, tуос принимают вид:

С физической точки зрения снижение площади усиления или импульсной добротности объясняется тем, что ОС по току мало реагирует на уменьшение выходного. напряжения, вызванного влиянием емкости нагрузки Сн и частично влиянием емкости Ск. Такая ОС реагирует на уменьшение тока коллектора с повышением частоты, что обусловлено в основном влиянием

ёмкости эмиттерного перехода. Это приводит к тому, что растёт медленнее чем падает , площадь усиления Пос уменьшается по сравнению с П некорректированного каскада.

9.4. Каскад с эмиттерной коррекцией (рис. 5).

Если в каскаде с ОС по току резистор Rэ шунтировать конденсатором малой ёмкости Сэ , то получим каскад с эмиттерной коррекцией. При усилении гармонических сигналов принцип её работы можно объяснить следующим образом.

Для частот fн и fср конденсатор малой ёмкости Сэ имеет большое сопротивление и практически не оказывает влияния на работу каскада в этих областях частот. Следовательно, на этих частотах действует лишь Rэ, уменьшая коэффициент усиления в F раз. При повышении частоты сопротивление конденсатора Сэ (по абсолютному значению) уменьшается и становится соизмеримым с Rэ. Поэтому при повышении частоты глубина ОС постепенно уменьшается, вызывая увеличение коэффициент усиления. На практике элементы ОС стараются подобрать таким образом, чтобы рост коэффициент усиления не превышал уменьшения коэффициент усиления, вызванного реактивностями транзистора и нагрузки. В этом случае получают

оптимальную АЧХ. Увеличив Сэ, можно получить АЧХ с подъёмом в области верхних частот. Этот подъём иногда используют для компенсации спада АЧХ в других каскадах.

При усилении импульсных сигналов принцип работы схемы эмиттерной коррекции можно объяснить следующим образом. Так как конденсатор Сэ мгновенно зарядиться не может, то в момент воздействия переднего фронта П-образного импульсного сигнала напряжение ОС на элементах коррекции Сэ и Rэ отсутствует, всё входное напряжение прикладывается к участку

база-эмиттер, что усиливает ток базы и ток коллектора. При этом конденсаторы Сн , Ск и т. д. таким большим током заряжаются быстрее, т.е время установления каскада уменьшается.

По мере заряда конденсатора Сэ напряжение ОС на нём увеличивается, что приводит к уменьшению напряжения база-эмиттер и уменьшению тока коллектора. При полностью заряженном конденсаторе Сэ ток коллектора уменьшается в F раз по сравнению с первоначальным, и в процессе усиления плоской вершины импульса практически не меняется, т.е в области средних и больших времён коэффициент усиления в F раз меньше, чем в момент воздействия переднего фронта импульса. При достаточно больших Сэ на переднем фронте импульса появляется выброс, величина которого растёт при увеличении Сэ.

В каскаде с эмиттерной коррекцией при оптимальной АЧХ площадь усиления Пкорр больше, чем в некорректированном резисторном каскаде П в Q раз, т.е

1.

Величина Q, называемая выигрышем в площади усиления или эффективностью коррекции, обычно не выходит за пределы 1,1-1,5 в практических схемах (теоретически Q=1,72).

При оптимальной АЧХ отключение Сэ приводит к уменьшению П в

Во столько же раз уменьшится верхняя граничная частота

.

Аналогичным образом уменьшится импульсная добротность и увеличится время установления (т.е. тоже в раз