Широкополосные высокочастотные усилители

January 30, 2012 by admin Комментировать »

Существуют приложения, в которых нельзя воспользоваться техникой резонансных цепей, чтобы поднять усиление и одновременно «поглотить» паразитную емкость. Распространенный пример — это усилитель вертикального отклонения в осциллографе, который в общем случае должен иметь плоскую частотную характеристику от постоянного тока до 100 МГц. Другим примером является видеоусилитель, через который проходят сигналы телевизионного изображения и который должен иметь ширину полосы 6 МГц. В такого рода приложениях необходимо в каждом каскаде включить в цепь коллектора или стока резистивную нагрузку, и при этом возникают проблемы, связанные с паразитной емкостью (рис. 7.18), причем это происходит даже в том случае, когда в полной мере применены упомянутые выше приемы, позволяющие избежать эффекта Миллера. Паразитная выходная емкость С в комбинации с R будет вызывать значительное ослабление сигнала за счет уменьшения эффективного сопротивления нагрузки (здесь уместно отметить, что емкость 10 пФ на частоте 10 МГц имеет реактивное сопротивление лишь 1600 Ом).

Один из способов получения плоской частотной характеристики на высоких частотах состоит просто в том, что используется нагрузка с малым сопротивлением, а именно с сопротивлением порядка 100 Ом вместо 10 кОм, но при этом в обмен на ширину полосы мы проиграем в усилении на низких частотах.

Рис. 7.18. Учет паразитной емкости на выходе широкополосного усилителя.

Рис. 7.19. Усилитель с индуктивностью параллельной коррекции, позволяющей расширить частотную характеристику в области высоких частот.

Альтернативой является включение последовательно с RL небольшой индуктивности (рис. 7.19); в этом случае допускаются большие сопротивления нагрузки без чрезмерных потерь на высоких частотах. По мере увеличения частоты реактивное сопротивление емкости С падает, но это компенсируется ростом реактивного сопротивления индуктивности L, до тех пор пока эти два реактивных сопротивления не станут равными и наступит резонанс. В хорошо рассчитанной схеме этот резонанс, несмотря на сильное затухание за счет RL, позволяет поддержать усиление на высоких частотах вблизи границы полосы пропускания. Поскольку индуктивность оказывается включенной, по существу, параллельно паразитной емкости, этот прием называют параллельной коррекцией в области высоких частот.

Типичные частотные характеристики схемы с параллельной высокочастотной коррекцией и без нее показаны на рис. 7.20. Обычно подходящие значения L лежат в диапазоне от микрогенри до миллигенри в зависимо-

Рис. 7.20. Типичная частотная характеристика видеоусилителя:

а — без параллельной высокочастотной коррекции; б — с коррекцией.

сти от значения RL, требуемой ширины полосы и величины паразитной емкости. Окончательный выбор значения L часто производят экспериментально.

Литература: М.Х.Джонс, Электроника — практический курс Москва: Техносфера, 2006. – 512с. ISBN 5-94836-086-5

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты