Корректирование частотных и переходных характеристик

 

Корректирование частотных и переходных характеристик необходимо производить в широкополосных и импульсных усилителях с целью обеспечения постоянства коэффициента усиления в широкой полосе частот, также в специальных усилителях, предназначенных, например, для коррекции АЧХ источника сигнала.

Коррекцию АЧХ специальных усилителей (магнитофонных, микрофонных и т. д.) в рабочей полосе частот обычно осуществляют с помощью частотнозависимой обратной связи.

Обеспечение постоянства коэффициента усиления усилителя в широком частотном диапазоне является более сложной задачей. Для оценки усилительных свойств каскада в области высоких частот введено понятие площади усиления

Q_S = K ₀ f _в,

где Q_S — площадь усиления каскада;

K ₀ — коэффициент усиления в области средних частот;

f _в — верхняя граничная частота каскада, измеренная по уровню 3 дБ.

Различают высокочастотную и низкочастотную коррекции. Первая из них способствует компенсации возможного спада АЧХ в области высоких частот, вторая — в области низких. Высокочастотная коррекция увеличивает площадь усиления каскада.

В зависимости от способа осуществления компенсации спада АЧХ различают коррекцию с использованием частотнозависимых нагрузок и коррекцию с помощью внутрикаскадных обратных связей.

На рис. 4.6 и 4.7 показаны примеры схемных построений, реализующих коррекцию, основанную на использовании частотнозависимых нагрузок. Схема рис. 4.6 относится к каскадам с высокочастотной коррекции, а схема рис. 4.7 — низкочастотной.

 

 

Рис. 4.6 — Схема простой индуктивной высокочастотной коррекции

 

В схеме простой индуктивной высокочастотной коррекции (рис. 4.6) нагрузкой каскада является параллельный резонансный контур R _к L _кC₀ (С ₀ — паразитные емкости выходной цепи). Индуктивность L _к выбирают таким образом, чтобы резонансная частота контура находилась в той области частот, где коэффициент усиления каскада уменьшается из-за ухудшения усилительный свойств транзистора. Вследствие этого сопротивление нагрузки в области высоких частот возрастает, что повышает коэффициент усиления каскада и компенсирует спад усиления за счет ухудшения частотных свойств транзистора. Применение простой индуктивной коррекции позволяет увеличить площадь усиления каскада почти в два раза.

В схеме низкочастотной коррекции (рис. 4.7) в области НЧ сопротивление конденсатора С _кор соизмеримо с сопротивлением R _кор. В результате этого сопротивление коллекторной цепи имеет по сравнению с областью средних частот увеличенное значение, что увеличивает коэффициент усиления в низкочастотной области, компенсируя спад АЧХ, вызванный разделительными конденсаторами схемы (осуществляется взаимная коррекция).

 

 

 

Рис. 4.7 — Схемы низкочастотной коррекции с использованием

частотнозависимой нагрузки

 

Следует отметить, что применение частотно-зависимой нагрузки как элемента коррекции оказывается эффективным только в условиях, когда сопротивление нагрузки значительно больше выходного сопротивления корректируемого каскада.

В схеме эмиттерной высокочастотной коррекции (рис. 4.8) в цепь эмиттера транзистора введена небольшая емкость С _кор, емкостное сопротивление которой в области высоких частот становится соизмеримым с включенным параллельно резистором R _кор. За счет этого глубина ООС в области высоких частот уменьшается, что приводит к росту коэффициента усиления, компенсируя его спад за счет ухудшения частотных свойств транзистора.

	Рис. 4.8 — Схема высокочастотной эмиттерной коррекции