Рис. 2.2
В соответствии с [1] коэффициент усиления каскада в области верхних частот описывается выражением:
,
где ; (2.8)
; (2.9)
; (2.10)
– входное сопротивление и входная емкость нагружающего каскада.
Значения , входное сопротивление и входная емкость каскада рассчитываются по формулам (2.5), (2.6), (2.7).
Пример 2.2. Рассчитать , , , каскада, приведенного на рис. 2.2, при использовании транзистора КТ610А (данные транзистора приведены в примере 2.1) и условий: = 0,9; = 10; , нагружающего каскада - из примера 2.1.
Решение. По известным и из (2.8) получим: = 10.5 Ом. Зная из (2.10) найдем: = 11,5 Ом. По формуле (2.9) определим: = 3×10-9 с. Подставляя известные , в соотношение (2.5) получим = 25,5 МГц. По формулам (2.6) и (2.7) определим = 126 Ом, = 196 пФ.
3. РАСЧЕТ КАСКАДА С ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ИНДУКТИВНОЙ КОРРЕКЦИЕЙ
3.1. ОКОНЕЧНЫЙ КАСКАД
Принципиальная схема каскада с высокочастотной индуктивной коррекцией приведена на рис. 3.1,а, эквивалентная схема по переменному току - на рис. 3.1,б.
а) б)
Рис. 3.1
При отсутствии реактивности нагрузки высокочастотная индуктивная коррекция вводится для коррекции искажений АЧХ вносимых транзистором. Корректирующий эффект в схеме достигается за счет возрастания сопротивления коллекторной цепи с ростом частоты усиливаемого сигнала и компенсации, благодаря этому, шунтирующего действия выходной емкости транзистора.
В соответствии с [1] коэффициент усиления каскада в области верхних частот, при оптимальном значении равном:
, (3.1)
описывается выражением:
,
где ; (3.2)
; (3.3)
; (3.4)
; (3.5)
и рассчитываются по (2.3) и (2.4).
При заданном значении , каскада равна:
=. (3.6)
Значения , каскада рассчитываются по формулам (2.6), (2.7).
Пример 3.1. Рассчитать , , , , каскада с ВЧ индуктивной коррекцией, схема которого приведена на рисунке 3.1, при использовании транзистора КТ610А (данные транзистора приведены в примере 2.1) и условий = 50 Ом; = 0,9; = 10.
Решение. По известным и из (3.2) получим = 10,5 Ом. Зная из (3.3) найдем = 13,3 Ом. Рассчитывая по (3.5) и подставляя в (3.1) получим = 13,7×10-9 Гн. Определяя tк по (3.4) и подставляя в (3.6) определим = 350 МГц. По формулам (2.6), (2.7) найдем = 196 пФ, = 126 Ом.
3.2. ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ КАСКАД
Принципиальная схема промежуточного каскада с высокочастотной индуктивной коррекцией приведена на рис. 3.2,а, эквивалентная схема по переменному току - на рис. 3.2,б.
а) б)
Рис. 3.2
В соответствии с [1] коэффициент усиления каскада в области верхних частот, при оптимальном значении равном:
, (3.7)
определяется выражением:
,
где ; (3.8)
; (3.9)
; (3.10)
; (3.11)
– входное сопротивление и емкость нагружающего каскада;
и рассчитываются по (2.3) и (2.4).
Значения , , каскада рассчитываются по формулам (3.6), (2.6), (2.7).
Пример 3.2. Рассчитать , , , , каскада с ВЧ индуктивной коррекцией, схема которого приведена на рис. 3.2, при использовании транзистора КТ610А (данные транзистора приведены в примере 2.1) и условий: = 0,9; = 10; , нагружающего каскада - из примера 2.1.
Решение. По известным и из (3.8) получим = 10,5 Ом. Зная из (3.9) найдем = 11,5 Ом. Рассчитывая по (3.11) и подставляя в (3.7) получим = 34,7×10-9 Гн. Определяя по (3.10) и подставляя в (3.6) определим = 308 МГц. По формулам (2.6), (2.7) найдем = 196 пФ, = 126 Ом.
4. РАСЧЕТ КАСКАДА С ЭМИТТЕРНОЙ КОРРЕКЦИЕЙ
4.1. ОКОНЕЧНЫЙ КАСКАД
Принципиальная схема каскада с эмиттерной коррекцией приведена на рис. 4.1,а, эквивалентная схема по переменному току - на рисунке 4.1,б, где - элементы коррекции. При отсутствии реактивности нагрузки эмиттерная коррекция вводится для коррекции искажений АЧХ вносимых транзистором, увеличивая амплитуду сигнала на переходе база-эмиттер с ростом частоты усиливаемого сигнала.
а) б)
Рис. 4.1
В соответствии с [1], коэффициент передачи каскада в области верхних частот, при выборе элементов коррекции и соответствующими оптимальной по Брауде форме АЧХ, описывается выражением:
, (4.1)
где ;
- нормированная частота;
;
;
; (4.2)
; (4.3)
- глубина ООС; (4.4)
; (4.5)
; (4.6)
. (4.7)
При заданном значении , значение определяется выражением:
. (4.8)
Подставляя известные и в (4.1) найдем:
, (4.9)
где .
Входное сопротивление каскада с эмиттерной коррекцией может быть аппроксимировано параллельной RC-цепью [1]:
; (4.10)
. (4.11)
Пример 4.1. Рассчитать , , , , каскада с эмиттерной коррекцией, схема которого приведена на рисунке 4.1, при использовании транзистора КТ610А (данные транзистора приведены в примере 2.1) и условий: = 0,9; = 10; = 100 Ом.
Решение. По известным , , и из (4.2), (4.3) получим: = 4,75. Подставляя в (4.4) и (4.8) найдем = 4 Ом; = 1,03. Рассчитывая по (4.7) и подставляя в (4.5), (4.6) получим: = 50,5 пФ. По известным , , , и из (4.9) определим: = 407 МГц. По формулам (4.10), (4.11) найдем = 71 пФ, = 600 Ом.
4.2. ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ КАСКАД
Принципиальная схема промежуточного каскада с эмиттерной коррекцией приведена на рис. 4.2,а, эквивалентная схема по переменному току - на рис. 4.2,б.
а) б)
Рис. 4.2
В соответствии с [1], коэффициент передачи каскада в области верхних частот, при выборе элементов коррекции и соответствующими оптимальной по Брауде форме АЧХ, описывается выражением:
, (4.12)
где ;
- нормированная частота;
;
;
; (4.13)
; (4.14)
- глубина ООС; (4.15)
; (4.16)
; (4.17)
; (4.18)
; (4.19)
– входное сопротивление и емкость нагружающего каскада;
и рассчитываются по (2.3) и (2.4).
При заданном значении , значение определяется выражением:
, (4.20)
Подставляя известные и в (4.12) найдем:
, (4.21)
где .
Входное сопротивление и входная емкость каскада рассчитываются по соотношениям (4.10) и (4.11).
Пример 4.2. Рассчитать , , , , промежуточного каскада с эмиттерной коррекцией, схема которого приведена на рис. 4.2, при использовании транзистора КТ610А (данные транзистора приведены в примере 2.1) и условий: = 0,9; =10; , нагружающего каскада - из примера 4.1; .
Решение. По известным , и из (4.13) получим: = 28,5. Подставляя в (4.15) найдем: = 29 Ом. Рассчитывая по формуле (4.19) значение n и подставляя его в (4.20) определим: = 0,76. Зная , по (4.16) и (4.17) рассчитаем: = 201 пФ. По известным , , , и из (4.21) найдем: = 284 МГц. По формулам (4.10), (4.11) определим: = 44 пФ; =3590 Ом.
5. КОРРЕКЦИЯ ИСКАЖЕНИЙ ВНОСИМЫХ ВХОДНОЙ ЦЕПЬЮ
5.1. РАСЧЕТ ИСКАЖЕНИЙ ВНОСИМЫХ ВХОДНОЙ ЦЕПЬЮ
Принципиальная схема входной цепи каскада приведена на рис. 5.1,а, эквивалентная схема по переменному току - на рис. 5.1,б.
а) б)
Рис. 5.1
При условии аппроксимации входного сопротивления каскада параллельной RC-цепью, коэффициент передачи входной цепи в области верхних частот описывается выражением [1]:
,
где ; (5.1)
; (5.2)
;
– входное сопротивление и входная емкость каскада.
Значение входной цепи рассчитывается по формуле (2.5), где вместо подставляется величина .
Пример 5.1. Рассчитать и входной цепи, схема которой приведена на рис. 5.1, при использовании транзистора КТ610А (данные транзистора приведены в примере 2.1) и условий: = 50 Ом и = 0,9.
