VII.2. Низкочастотная коррекция.

Для расширения полосы пропускания усилительного каскада в сторону низких частот, т.е. для улучшения его АЧХ на низких частотах можно использовать последовательную корректирующую цепочку R_НК, C_НК

включив её параллельно входной цепи каскада (рис.7.1).

Рис.7.1. Схема низкочастотной коррекции цепочкой R_НК, C_НК.

Принцип действия схемы рис.7.1 в том, что ВЧ-составляющие будут шунтироваться корректирующей цепочкой R_НК,C_НК на корпус, а НЧ-составляющие без значительного ослабления будут проходить на вход усилителя через переходный конденсатор С. Величина общего сопротивления цепочки R_НК,C_НК рассчитывается таким образом, чтобы для низких частот она была значительно больше общего сопротивления входной цепи каскада:

(R_НК + 1/ wС_НК) >> (1/ wС + R_ВХ) ………………… (7.2).

Кроме того, необходимо, чтобы реактивное сопротивление переходного конденсатора Х_С на низких частотах было значительно меньше входного сопротивления усилительного каскада:

1/ wС << R_ВХ. ………………………………….. (7.3).

Ту же задачу решает цепочка развязывающего и сглаживающего фильтра R_Ф, C_Ф в выходной цепи транзистора (рис.7.2).

Рис.7.2. Схема низкочастотной коррекции развязывающей и сглаживающей

цепочкой R_Ф,C_Ф.

Принципы действия цепей коррекции схем рис.7.2 и рис.7.1 аналогичны. Ёмкость конденсатора С_Ф выбирается такой, чтобы на средних, а тем более на высоких частотах его реактивное сопротивление было ничтожно мало по сравнению с величиной сопротивления нагрузки R_К в цепи коллектора. В этом случае на средних частотах нагрузкой усилителя будет являться резистор R_К, определяющий усиление каскада на средних частотах. При понижении частоты сигнала реактивное сопротивление С_Ф будет расти, что приведёт к увеличению полного сопротивления нагрузки коллекторной цепи. Это, в свою очередь, вызовет увеличение коэффициента усиления каскада на низких частотах, которое падает из-за влияния разделительных конденсаторов и других цепей. При правильном выборе R_Ф и С_Ф такая схема коррекции позволяет расширить полосу пропускания резисторного каскада в сторону низких частот в 3 ¸ 5, а иногда и в десятки раз, добиться того, что частотная характеристика каскада будет не падать, а даже подниматься на низких частотах (рис.7.3), что иногда необходимо для исправления частотной характеристики других каскадов или получения нужных свойств усилительного устройства.

Рис.7.3. Частотные характеристики резистивного каскада на нижних

частотах:

1 – без коррекции; 2 – с коррекцией цепочкой R_Ф, C_Ф; 3 – то же

при уменьшении ёмкости конденсатора С_Ф.

Такая схема коррекции удобна ещё и тем, что цепочка R_Ф,C_Ф одновременно выполняет роль как развязывающего, так и сглаживающего фильтра, защищающего каскад от паразитной ОС через источник питания и сглаживающего его пульсации напряжения. Схема рис.7.2 применяется чаще, так как не требует добавления в каскад дополнительных деталей, увеличивающих стоимость схемы и снижающих её надёжность и усиление.

В каскадах с трансформаторной межкаскадной связью цепочка R_Ф,C_Ф не используется, так как она не корректирует АЧХ, а вносит дополнительные искажения.