Схемотехника аналоговых электронных устройств
Шрифт:
По таблице 2.3 получим "оригинал":
hв(t) = 1 – exp(-t/τв).
Воспользовавшись определением времени установления (см. рисунок 2.4), получим:
hв(t1) = –exp(-t1/τв) = 0,1;
отсюда exp(-t1/τв) = 0,9;
hв(t2) = –exp(-t2/τв) = 0,9;
отсюда exp(-t2/τв) = 0,1;
тогда exp[(t2– t1)/τв] = exp(ty/τв]) = 0,9;
и
ty = 2,2τв.
Из анализа выражения для hв(t) следует, что процесс установления амплитуды заканчивается через t=(3…4)τв, следовательно, чтобы не было уменьшения K0 каскада из-за не достижения установившегося режима, необходимо, чтобы длительность импульса была:
Tи ≥ (3…4)τв.
Учесть время запаздывания tз для каскада на БТ можно следующим образом:
2.12.3. Анализ усилительных каскадов в области больших времен
Выражение для относительного коэффициента передачи усилительных каскадов на БТ и ПТ в области НЧ имеет вид:
Yн(jω) = jωн/(1 + jωτн).
Получим выражение для переходной характеристики:
hн(p) = Yн(p)/p = τн/(1 + pτн).
Рисунок 2.40. Переходный процесс в области БВ
По таблице 2.3 получим "оригинал":
hн(t) = –exp(–t/τн).
При Tи≤τн, разлагая hн(t) в степенной ряд и ограничившись двумя членами, при t=Tи (рисунок 2.40)
hн(t) = –exp(–t/τн) ≈ 1 – Tи/τн = 1 – Δ,
откуда:
Δ = Tи/τн.
2.12.4. Связь временных и частотных характеристик усилительных каскадов
Т.к. временные и частотные характеристики каскадов выражаются через постоянные времени τв и τн, то легко получить связывающие их выражения. Итак:
fв = 1/2πτв,
fн = 1/2πτн,
tу = 2,2·τв,
Δ = Tи/τн.
откуда при Mв = Mн = 3 дБ получаем:
fв = 2,2/2πτв = 0 ,35tу,
fн = Δ/2πτнTи.
2.13. Простейшие схемы коррекции АЧХ и ПХ
Целью коррекции является расширение диапазона рабочих частот, как в области ВЧ, так и в области НЧ в усилителях гармонических сигналов, либо уменьшение искажений в областях МВ и БВ в усилителях импульсных сигналов.
В области ВЧ (МВ) применяется простая параллельная индуктивная коррекция. Более сложные варианты индуктивной коррекции применяются редко из-за сложности настройки и трудности при реализации УУ в микроисполнении.
Схема каскада с простой параллельной индуктивной ВЧ-коррекцией на ПТ со схемой для области ВЧ (МВ) приведены на рисунке 2.41.
Рисунок 2.41. Каскад на ПТ с простой параллельной коррекцией
Физически эффект увеличения fв объясняется относительным увеличением коэффициента передачи на ВЧ за счет увеличения эквивалентной нагрузки каскада (путем добавления индуктивного сопротивления ZLс в цепь стока). Эффект уменьшения tу объясняется увеличением тока через емкость Cн (что сокращает время ее заряда и, следовательно, уменьшает tу) за счет того, что в начальный момент выходной ток транзистора практически весь направляется в цепь RнCн, его ответвлению в стоковую цепь препятствует ЭДС самоиндукции в индуктивности Lс.