Р асчет времени установления первого предварительного каскада.
Для расчета времени установления первого предварительного каскада воспользуемся низкочастотными и высокочастотными параметрами транзистора, вычисленными в рабочей точке(см. п. 4.3.), эквивалентным сопротивлением (вычисленным в пункте 5.1.). Время установленияпервого предварительного каскада должно быть меньше либо равняться времени установления, приходящегося наодин предварительный каскад усилителя:
Чтобы определить время установления первого предварительного каскада без коррекции найдемэквивалентную постоянную времени:
Для
первого предварительного каскада
емкостью нагрузки является входная
емкость выходного каскада
,
зная ее и параметры, вычисленные выше,
рассчитаем постоянные времени:
.
Определимэквивалентную постоянную времени:
.
Тогда время установления первого предварительного каскада равно:
Таким образом получаем, что время установления первого предварительного каскада слишком большое, т.е. условие не выполняется, следовательно нужно вводить параллельную коррекцию (индуктивную коррекцию), которая позволитпри том же коэффициенте усиления, приходящийся на один предварительный каскад , получить значительно меньшеевремя установления.
Время установления первого предварительного каскада с индуктивной высокочастотной коррекцией, можно определить по следующей формуле:
где – постоянная времени транзистора в рабочей точке; - эквивалентная безразмерная величина; - безразмерная величина обобщенного времени установления, которая находиться по зависимости этой величины от коэффициента при разных коэффициентах . Эти коэффициенты и находятся по следующим формулам:
где -эквивалентные безразмерные постоянные времени, которые вычисляются по формулам:
П
ричем
для их расчета используем эквивалентное
сопротивление
,
постоянные времени
и
,
вычисленные выше, сопротивление нагрузки
первого предварительного каскада,
равное входному сопротивлению выходного
каскада
,
а такжезная сопротивление коллекторной
нагрузки
,нужно
рассчитать постоянную времени
,
которая рассчитываются как:
Рассчитывая
постоянную времени
,
выберем индуктивность коррекции такой,
чтобы на зависимости выброса
от коэффициента
при
разных коэффициентах
наш заданный выброс не превышал 3% (
)
и коэффициенты
и
лежали в пределах:
,
.
Пусть индуктивность коррекции равна
,
тогда постоянная времени
равна:
Подставив в формулы постоянные времени, сопротивление нагрузки первого предварительного каскада и эквивалентное сопротивление, находим эквивалентные безразмерные постоянные времени:
Найдем коэффициенты и и определим выброс, не превышающий 3%, по зависимости выброса от коэффициента при разных коэффициентах (рис. 3.6.1.):
Рис. 5.2.1. Зависимость выброса от коэффициента при разных коэффициентах .
Выброс,
найденный по зависимости равен
, что не превышает 3%, т.е. не превышает
заданного выброса.
По найденным коэффициентам и найдем безразмерную величину обобщенного времени установления , которая находиться по зависимости этой величины от коэффициента при разных коэффициентах (см. ниже рис. 5.2.2).
Рис. 5.2.2. Зависимость обобщенного времени установления от коэффициента при разных коэффициентах .
Б
езразмерная
величина обобщенного времени установления
равна
.
Тогда время установления корректированного
первого предварительного каскада равно:
Что соответствует необходимым условиям:
То есть введя индуктивную высокочастотную коррекцию в коллекторную цепь первого предварительного каскада уменьшили время установления. Схема корректированного первого предварительного каскада показана на рис. 5.2.3.:
Рис. 5.2.3. Схема корректированного первого предварительного каскада.