d{k) dHk) d (k)

d(Q)~d(QY~----d{QY

(9,32)

не представляя (9.31) в виде ряда.

Структура коэффициентов А показывает, что они обращаются в нуль при а, = & a-b и т. д. Следовательно, условия оптимальной коррекции можно выводить из (9.3!) сразу, без дифференцирования, которое часто является весьма кропотливым.

Расчет корректирующих параметров для получения оптимальной фазо-частотной характеристики основан на аналогичных соображениях. Можно показать, что сдвиг фаз всегда является нечетной функцией частоты:

(j) = arctg(aoQ-(-a,Q+ ... -f ал?0.Л+1). (9.,33)

Идеальная фазо-частотная характеристика требует постоянства величины в частотном диапазоне. Одйако для анализа удобнее исходить из постоянства производной . Поскольку во всех эквивалентных схемах для

высоких частот получается (р = 0 при (а = 0, то условия . = const и =

= const равносильны. Дифференцируя (9,33), получим выражение, подобное (9.31). Оптимальные параметры определятся, если приравнять коэффициенты в числителе первым п коэффициентам в знаменателе. Тогда условия постоянства ф получатся в виде

или За, = а

- = 2а,ав или 15а2 = 2а и т. д. о

Что касается оптимальной переходной характеристики, то соответствующий анализ в общем виде отсутствует. Анализ частных случаев показывает, что условия оптимальной переходной характеристики близки к условиям фазовой коррекции.

Схемы сложной коррекции могут дать дополнительный выигрыш во времени нарастания от 20 до 50°/, по сравнению со схемой простой коррекции (при /и = 0,35).

§ 9.4, Коррекция искажений фронта импульса в усилителях с обратной связью

Отрицательная обратная связь широко применяется в импульсных и широкополосных усилителях для стабилизации усиления, повышения входного сопротивления, линейности и т. д. Кроме того, отрицательная обратная связь уменьшает и линейные искажения. Однако это уменьшение покупается ценой потери в усилении, по-

Отсюда видно, что корректирующие элементы можно подбирать из условий

Вд/ход

Рис. 9.25. Каскад с коррекцией в цепи обратной связи по току (с катодной коррекцией).

этому добротность усилителя -~- или К< не повышается (например, в однокаскадном усилителе), а иногда даже снижается.

Для того чтобы обратная связь, помимо своих известных преимуществ, позволила также существенно увеличить добротность усилителя, приходится добавлять в цепь обратной связи специальные корректирующие элементы. При наличии таких Элементов постоянная времени цепи обратной связи оказывается сравнимой с постоянными времени анодных цепей и, следовательно, обратная связь будет уже не отрицательной, а комплексной.

Коррекция в однокаскадном усилителе с обратной связью по току, в § 9.1 было показано, что вершина цмпульса воспроизводится каскадом тем точнее, чем, в частности, больше емкость С в цепи автоматического смещения. Было также отмечено, что необходимая величина иногда оказывается настолько большой, что от ее применения отказываются и оставляют сопротивление Rk незашунтированным. При этом в результате обратной связи крутизна и усиление уменьшаются в l-f5/? раз. Можно восстановить усиление, увеличив анодную нагрузку, но тогда во столько же раз увеличится время нарастания фронта. Таким образом, отрицательная обратная связь по току через сопротивление в обоих

случаях ухудшает добротность каскада в 1 -f SR раз.

Для того чтобы восстановить добротность, сопротивление шунтируют небольшой корректирующей емкостью С , рассчитываемой из равенства

Q/? =C /? , (9.34)

которое можно назвать условием коррекции.

Такой корректированный каскад внешне выглядит как обычный каскад с автосмещеннем (рис. 9.25), однако емкость Q настолько мала, что служит только целям коррекции фронта и ие оказывает никакого влияния на передачу вершины.

С физической стороны корректирующее действие емкости С заключается в том, что она в первый момент после подачи ступенчатого сигнала за.корачивает сопротивление т. е. парализует

При выполнении условия коррекции (9.34) выражение (9.36) переходит в следующее:

k(p) =-(9.36)

Этому выражению соответствует экспоненциальная функция

ft() = l e~Ta/n+s K)

постоянная времени которой в \-\-SRk раз меньше, чем в обычном каскаде. Однако во столько же раз уменьшается и усиление. Если теперь увеличить сопротивление R также в 1-\-SRk раз, то величины усиления и постоянной времени восстановятся и каскад с увеличенным скорректированный по условию (9.34), будет иметь такую же добротность, как и каскад без обратной связи. Выгода же заключается, прежде всего, в том, что емкость конденсатора Ск тысячи раз меньше, чем в обычном каскаде.

действие обратной связи. Поэтому сначала анодная емкость заряжается форсированным пиком анодного тока Aj (0) = 5hbx, тогда как установившееся значение этого тока, определяющее установившуюся величину выходного напряжения, будет в \-\-SR раз меньше. Такой процесс соответствует сформулированной ранее общей идее коррекции фронта.

Чем больше емкость Ск, тем дольше длится форсированная зарядка емкости Сд. Может оказаться, что в период форсированной зарядки выходное напряжение, стремясь к значению SRux, превысит

установившееся значение . . RaBx, в этом случае получаются

выбросы.

Перейдем к количественному анализу. Для схемы на рис. 9.25 коэффициент усиления в операторном виде равен

Подставляя ( ) = -;--, после некоторых преобразований получим изображение

k ip)==-г-т-т, (9-35)