2.1.2 Проверка результатов программой Electronics Workbench
С помощью программы Electronics Workbench смоделирована схема усилителя (рисунок 2.4) и сняты его характеристики (рисунок 2.5).
Рисунок 2.4 Лабораторная схема усилителя
Рисунок 2.5 Показания приборов
2.1.3 Выводы
Каскад с ОЭ и ПООСТ еще носит название каскада с эмиттерной коррекцией.
При ПООСТ в выходной цепи усилителя последовательно с нагрузкой включается специальная цепь, напряжение на которой пропорционально выходному току. Во входной цепи усилителя это напряжение алгебраически складывается с входным напряжением.
Коэффициент передачи каскада и входная динамическая емкость уменьшается в F раз, а входное сопротивление усилителя во столько же раз увеличивается (F – глубина обратной связи). На СЧ выходное сопротивление каскадов на БТ (ОЭ) определяется в большинстве случаев номиналом , поэтому данная ООС его практически не меняет.
Крутизна БТ частотнозависима, поэтому даже при частотно-независимой цепи ООС наблюдается эффект коррекции АЧХ и ПХ за счет уменьшения глубины ООС на ВЧ.
Эмиттерная коррекция каскада на БТ эффективна в каскадах с малой емкостью нагрузки.
Эмиттерная коррекция позволяет значительно увеличить (уменьшить) при заданных величинах подъема АЧХ на ВЧ.
2.2.1 Расчет каскада с ||оосн
Рисунок 2.6 Схема усилительного каскада с ||ООСН
Введем в каскад с ОЭ и ПООСТ параллельную ООС по напряжению (||ООСН) с помощью резистора , включенного в цепь коллектор - база БТ, исходя из условия снижения входного сопротивления каскадав два раза.
Получили каскад с комбинированной ООС.
При анализе каскада с КООС коэффициент усиления будет в основном определяться ПООСТ, а и- ||ООСН, поэтому:
,
где .
Из формулы
, при R12=823 Ом, RвхОС=132,5 Ом,
определим RОС2:
RОС2=158 Ом.
Выходное сопротивление:
Ом,
где ,
Верхняя граничная частота усиления каскада при уровне частотных искажений, емкость нагрузки:
где постоянная времени каскада:
,
где - постоянная времени выходной цепи транзистора,
;
- постоянная времени нагрузки,
;
при
Ом.
Рассчитаем номиналы разделительных конденсаторов.
.
.
Рассчитаем и построим АЧХ и ФЧХ каскада аналогично каскаду с ПООСТ. Расчеты сведены в таблицы 2.3 и 2.4.
Таблица 2.3 Данные для АЧХ и ФЧХ в области ВЧ
f, МГц |
6,51 |
32,55 |
65,1 |
130,2 |
651 |
YВ |
0,995 |
0,895 |
0,709 |
0,449 |
0,100 |
φ, град |
-6 |
-26 |
-45 |
-63 |
-84 |
Таблица 2.4 Данные для АЧХ и ФЧХ в области НЧ
-
f, кГц
0,1
0,5
1
2
10
Y Н
0,003
0,164
0,457
0,764
0,987
φ, град
71
19
-2
-8
-2
Графики АЧХ и ФЧХ показаны на рисунках 2.6 и 2.7 соответственно.
Рисунок 2.6 Амплитудно-частотная характеристика
Рисунок 2.7 Фазочастотная характеристика
2.2.2 Проверка результатов программой Electronics Workbench
С помощью программы Electronics Workbench смоделирована схема усилителя (рисунок 2.8) и сняты его характеристики (рисунок 2.9).
Рисунок 2.8 Лабораторная схема усилителя
Рисунок 2.9 Показания приборов