Низкочастотная коррекция

Для расширения полосы пропускания усилительного каскада в сторону низких частот, т.е. для улучшения его частотной характе­ристики на низких частотах и пе­реходной характеристики каскада в области больших времен можно использовать цепочку развязывающего фильтра, рис.8.5.

Рис.8.5. Низкочастотная коррекция:а-принципиальная схема; б-эквивалентная схема.

При рассмотрении частотной характеристики принцип действия низкочастотной коррекции можно объяснить следующим образом: при уменьшении частоты увеличивается сопротивление нагрузки в выходной цепи за счет увеличения сопротивления емкости . В результате чего коэф­фициент усиления с понижением частоты возрастает, это компенси­рует влияние емкости С1. Переходная характеристика в области больших времен улучшается также за счет влияния . По мере заря­да емкости напряжение, снимаемое с общей нагрузки, экспоненциально возрастает. Тем самым компенсируется уменьшение напряже­ния за счет возрастания на U_С1.

Рассмотрим количественный анализ усилителя с низкочастотной коррекцией по эквивалентной схеме, рис.8.6. Считаем, что выполняется условие Общий коэффициент усиления можно выразить; ,

где - коэффициент передачи делителя ;

- коэффициент усиления каскада, K₁=SZ_н.

При выполнении певого условия, , коэффициент усиления К₁ можно выразить

(8.4)

где

Из (8.4) оптимальная частотная характеристика получится при условии

, т.е. . (8.5)

Эффективность низкочастотной коррекции снижается с уменьшением частоты, когда сопротивление становится соизмеримым с . Поэтому определяется из условия равенства этих сопротивлений:

(8.6)

Определим выигрыш по нижней граничной частоте, для чего рассмот­рим отношение:

(8.7)

Из выражения (8.7) следует, что чем больше , тем ниже . Однако чрезмерное увеличение невозможно, так как при этом уве­личивается падение напряжения на нем и уменьшается потенциал выходной цепи . Поэтому обычно выби­рают ориентировочно согласно выражению

. (8.8)

Емкость фильтра С_ф рассчитывается из равенства(8.5)

. (8.9)

Низкочастотная коррекция находит широкое применение в им­пульсных и широкополосных усилителях для уменьшения спада плоской вершины.

Лекция №9