Каскадах на полевом транзисторе

 

В транзисторных каскадах ПУ схемы индуктивной ВЧ коррекции дают небольшое увеличение усиления на ВЧ вследствие малого сопротивления нагрузки каскада (нагрузкой является входное сопротивление следующего каскада). В интегральных микросхемах индуктивная ВЧ коррекция оказывается конструктивно невыполнимой.

 

В транзисторных широкополосных каскадах, работающих на следующий транзисторный каскад, значительно лучшие результаты дают схемы ВЧ коррекции с ООС, среди которых наилучшие результаты позволяет получить

 

схема истоковой ВЧ коррекции (рис.8.6).

 

E К

R С

C р

 

C р

VT

R Н C Н

R З

C Икорр

R Икорр

 

_{R’ И} C’ И

 

Рис.8.6. Принципиальная схема каскада ОИ с истоковой ВЧ коррекцией с использованием

 

частотно-зависимой ООС

 

В схеме на рис.8.6 R _Икорр и С _Икорр – элементы ВЧ коррекции. К ним могут

 

быть добавлены сопротивление R 'И	и емкость С 'И, тогда R 'И обеспечивает
заданную термостабилизацию и	задаёт рабочую точку (как правило,
R 'И R Икорр,а C 'И C Икорр).

 

 

Для обеспечения ВЧ коррекции с использованием частотно-зависимой
ООС необходимо выбрать ёмкость конденсатора цепи истока С Икорр, таким
образом, чтобы он шунтировал сопротивление цепи истока R Икорр	на ВЧ:
	^R Икорр ^Z	И		(8.15)
^C Икорр	0,
		^C Икорр
а в области НЧ и СЧ:
	^R Икорр	^Z И ^R Икорр ^,	(8.16)
^C Икорр
K
K0
K0 /F
			f
	Рис.8.7. АЧХ каскада ОИ (рис.10.6):

1 – в области НЧ, СЧ и ВЧ: R _Икорр, следовательно, ООС отсутствует во всём

^C Икорр

диапазоне рабочих частот (R _Икорр 0, С _Икорр – отсутствует);

 

2 – в области НЧ, СЧ и ВЧ: R _Икорр,следовательно,ООС работает во всём

^C Икорр

диапазоне рабочих частот (R _Икорр 0, С _Икорр – отсутствует);

 

3 – в области НЧ, СЧ: R _Икорр–ООС снижает коэффициент усиления(график

^C Икорр

2), в области ВЧ: R _Икорр – ООС отсутствует (график 1).

^C Икорр

 

 

Определим оптимальные значения R _Икорр и С _Икорр. Коэффициент

 

передачи каскада с элементами частотной коррекции имеет вид:

 

K

 

K _корр, (8.17)1 S Z _И

где Z _И R _Икорр || – полное сопротивление цепи истока.

^C Икорр

 

Запишем коэффициент усиления каскада с элементами частотной коррекции в виде многочлена относительно частоты:

K корр

K 0

1 jA

,

(8.18)

1 S R Икорр

1 jB

, B m F

,

где A

, F 1 S R

, m и

,

в и

m F

A

Икорр

в

F

_и – постоянная времени цепи истока.

 

Приравнивая соответствующие коэффициенты при одинаковых степенях

 

частоты, получаем выражение для оптимального значения m:
A ^2 B ^22 m		F		.	(8.19)
opt	F ^21

Порядок расчета элементов коррекции:

 

1) Разработчик должен принять решение: насколько можно снизить коэффициент усиления, то есть задаться фактором ООС.

 

2) Исходя из известного значения крутизны транзистора S (справочный параметр) определяется сопротивление цепи истока:

R _Икорр ^{F 1}. (8.20)

S

 

3) Определяется оптимальная величина параметра m:

 

^mopt		F			.	(8.21)
F ^2

4) Определяется постоянная времени цепи истока _И:

 

И mopt в.

(8.22)

 

5) Определяется величина корректирующей ёмкости цепи истока С _Икорр:

 

^С Икорр			И	.	(8.23)
R
	Икорр

 

Таким образом, элементы коррекции определяются фактором обратной связи. Значение корректирующей ёмкости С _Икорр должно быть в пределах десятков-сотен пФ.

 

Недостаток такой схемы коррекции: в данной схеме принципиально необходимо снижать усиление в фактор обратной связи F раз.

 

Достоинства:

 

­ Схема с ВЧ коррекцией с использованием частотно-зависимой ООС не требует высокоомной нагрузки для эффективности её работы, то есть схема универсальна.

 

­ Корректирующими элементами являются сопротивления и емкости, следовательно, легко реализовать оптимальную коррекцию.

 

­ Сопротивления и конденсаторы легко реализовать в микроисполнении.

 

­ Нет источника электромагнитных помех, то есть нет необходимости в экранировании, а, следовательно, существенно уменьшаются габариты.