1.3. Искажения импульсных сигналов при прохождении многокаскадного усилителя

Форма прямоугольного импульса на выходе усилителя приве­дена на рис. 3.

1 Время установления многокаскадного усилителя определяется из вы­ражения

0 t где , , - времена

_А) установления каскадов усилителя.

Если то при

δ ∆ каскадах, идентичных по времени

0,1 установления

0,1 t где n - число каскадов.

t_У t_{C Б)}

Рис. 3

Спад вершины импульса в много­каскадном усилителе ∆ приближен­но равен сумме спадов, которые вно­сят входящие в усилитель каскады, т.е. ∆≈∆₁+∆₂+…+∆_n -- спады вер­шин импульсов соответственно I, 2, ..., n-го каскадов.

Осуществить компенсацию спада плоской вершины импульса мно­гокаскадного усилителя можно введением корректирующих цепей только в часть каскадов. Тогда выполняется условие:

,

где - суммарный подъем, обусловленный корректирующими цепями; - суммарный спад, обусловленный отдельными це­пями каскадов.

2. Расчет оконечного каскада.

2.1. Выбор транзистора оконечного каскада

Выбор транзистора по частотным свойствам. По справочным данным выбирается транзистор, у которого частота удовлетворяет условию

где - верхняя граничная частота усилителя (задана в ТЗ).

Следует иметь ввиду, что чем большим выбирается коэффи­циент, стоящий в скобках, тем более жесткие требования предъ­являются к частотным свойствам транзистора и тем труднее по­добрать транзистор, особенно малой мощности.

Выбор транзистора по допустимому (предельному) напряжению на переходе

коллектор-эмиттер . По справочным данным выбирается транзистор, удовлетворяющий условию

где - амплитуда выходного напряжения усилителя (зада­на в ТЗ);

- начальное напряжение;

- напряжение эмиттера относительно земли.

Начальное напряжение выбирается по выходным характеристи­кам транзистора таким, чтобы транзистор работал в линейной области вольтамперных характеристик (рис. 4,a). берется равным (10...15), В при гальванической связи между каскадами в равным (2...5), В при емкостной связи между каскадами.

В случае отсутствия в справочнике значения U_{кэ макс,} его вычисляют из

соотношения

Выбор транзистора по току. Предусматривается выполнение условия

(4)

где

(5)

- ток, требуемый от транзистора; - начальный ток.

Начальный ток выбирается таким, чтобы работа транзистора осуществлялась в линейной части вольтамперных характеристик. Выбирается он по выгодным характеристикам транзистора (см. рис. 4,а).

Чтобы определить ток, требуемый от транзистора, необходи­мо найти сопротивление в цепи коллектора.

Если 0К работает на высокоомную нагрузку, то можно принять

(6)

В противном случае

(7)

Сопротивление в цепи коллектора определяется допус­тимыми частотными искажениями в области верхних частот

где - искажения, обусловленные действием паразитной емкости С_о;

- искажения, вносимые оконечным каскадом (определены выше);

- искажения, обусловленные уменьше­нием крутизне транзистора с ростом частоты.

(8)

Значение М_s определяется из выражения

(9)

где - постоянная времени транзистора, определяется из соотношения

здесь - крутизна; - сопротивление базы транзистора.

Расчет также зависит от того, используется или нет в ОК высокочастот­ная коррекция.