Материал: Левичев В.Г. Радиопередающие и радиоприемные устройства [учеб. пособие]

На выходе усилителя вершина импульсов не является плоской. Она спадает на величину AU, которая зависит от постоянной вре­ мени переходной цели. Если CnRn^^ ( а это условие всегда выполняется), то

На практике спад вершины импульса часто выражается в про­

Для уменьшения спада вершины импульса необходимо увели- • чивать постоянную времени переходной цепи, т. е. расширять по­ лосу пропускания усилителя в области нижних частот, так как

В радиолокационных приемниках для импульсов небольшой длительности допускаемая величина AU бывает около 5—10%' ам­ плитуды.

Полезно заметить, что в составе выходного напряжения усили­ теля нет постоянной составляющей. Поэтому у выходных импуль­ сов площадь над осью времени равна площади под ней. На рис. 2.72 этого не видно, потому что там показан только один им­ пульс, а не последовательность ряда импульсов. Поскольку реаль­ ная скважность импульсов достаточно велика, то все переходные процессы за время паузы между импульсами успевают закончить­ ся. По этой причине каждый видеоимпульс на выходе усилителя начинается от нулевого уровня.

Зависимость спада вершины выходных импульсов от полосы пропускания усилителя в области нижних частот иллюстрируется рис. 2.76, где показаны частотные характеристики для двух значе­

нижних частот. В результате этого спад вершины выходных им­ пульсов уменьшается и их форма приближается к прямоугольной.

Под коэффициентом усиления любого усилителя понимается отношение величины выходного сигнала к величине входного сиг­ нала. Это может быть отношение напряжений или токов. При этом коэффициент усиления только тогда является определенным понятием, когда сравниваемые сигналы имеют одинаковую форму.

304

По этой причине коэффициент усиления видеоусилителя опре­ деляется для синусоидального сигнала средней частоты. Только в первом приближении он равен отношению амплитуды выходных импульсов к амплитуде входных импульсов.

В усилителе на лампе коэффициент усиления определяется по

б) В и д е о у с и л и т е л ь н а т р а н з и с т о р е

Современные высокочастотные транзисторы позволяют исполь­

лителя сводится к выбору подходящего транзистора и требуемой величины сопротивления RK. Затем выбирается исходный режим усилителя. Он зависит от полярности и амплитуды усиливаемых импульсов.

305

При выборе транзистора можно руководствоваться довольно простым критерием. Его предельная частота усиления по току дол­ жна быть в несколько раз больше необходимой верхней граничной

Выбор сопротивления RK производится из двух противоречивых требований, предъявляемых к импульсному усилителю. С одной стороны, необходимо получить максимально возможное усиление,

Рис. 2.77. Схема некорректированного импульсного уси­

скания. Для выполнения первого условия желательно увеличи­ вать сопротивление нагрузки транзистора, а для выполнения вто­ рого условия требуется его уменьшать.

Существенную роль при выборе величины RK играет входное сопротивление следующего каскада, которое для переменных со­ ставляющих коллекторного тока включено параллельно с сопро­

висит режим работы входной цепи усилителя. Параметры выбран­ ного транзистора также оказывают заметное влияние на требуе­

сложной и неточной. Поэтому на практике при проектировании видеоусилителя сопротивление резистора RK часто определяют экс­ периментально. Его величина обычно бывает 500—3000 ом.

Резистор Ro выбирается в зависимости от полярности и ам­ плитуды усиливаемых импульсов. Для этого на семействе КСХ выбранного транзистора строят КДХ и определяют необходимую величину тока базы в режиме покоя. Обозначим этот ток U.a-

306

Если усилитель выполнен на транзисторе р-п-р с общим эмит­ тером и предназначен для усиления положительных импульсов, то точку исходного режима необходимо иметь в верхней части КДХ (рис. 2.78,а). Для этого надо выбрать сопротивление R5 неболь­ шой величины. Это невыгодно не только по энергетическим сооб­ ражениям, но и потому, что при уменьшении Re уменьшается входное сопротивление усилителя.

При отрицательной полярности усиливаемых импульсов точку исходного режима необходимо иметь в нижней части КДХ. В этом случае сопротивление R& должно быть большим.

1Б = ШмкА

1Б = ISOjhkA

1Б = 100мкА

'кдх

=50мкА

Рис. 2.78. Выбор точки исходного режима импульсного усили­ теля в зависимости от полярности входного сигнала:

а — д л я транзистора р — п — р; б — д л я транзистора п — р — п

Если усилитель выполнен на транзисторе п-р-п с общим эмит­ тером, то в зависимости от полярности входных импульсов точка

Рассмотрим физические процессы в усилителе на сплавном транзисторе р-п-р. Схема усилителя изображена на рис. 2.77. Гра­ фики, иллюстрирующие процессы, происходящие в усилителе, изо­ бражены на рис. 2.79.

В исходном режиме (до момента /1) на входе усилителя на­ пряжения нет. На базе транзистора действует небольшое прямое напряжение. Уровень инжекции очень мал. Поэтому токи всех

ное напряжение. Это возможно при наличии определенных усло­ вий. В основном для этого надо иметь малое сопротивление R A . C и малую входную емкость усилителя. Полагаем, что эти условия вы-

307

полняготся. Тогда в момент U происходит резкое увеличение тока эмиттера. Однако ток коллектора в момент 1\ ие изменяется, так как инжектированные дырки ие сразу достигают коллекторного перехода. Требуется определенное время, чтобы они прошли сквозь базу транзистора. Пока это время не истекло, происходит

Рис. 2.79. Процесс усиления прямоугольных видеоим­ пульсов в транзисторном усилителе без коррекции

процесс втягивания большого количества электронов в базу из

и ток эмиттера. Область базы при этом все время остается ней­

* Концентрация дырок в базе резко возрастает, а концентрация электронов практически остается прежней.

308