Корректирующего конденсатора

В. канале ТВ сигнала нелинейные помехи проявляются в виде шума и движущихся сеток на изображении, в канале ТЧ многоканального сигнала — в виде шума и синусоидальных помех. Эффективная мера снижения нелинейных помех — ослабление составляющих линейного ТВ сигнала в области /0- Оно может быть обеспечено с помощью предыскажающего устройства, расположенного на передающей стороне. На приемной стороне системы устанавливается корректирующее устройство, которое поднимает составляющие ТВ сигнала в области fo- В качестве примера на 6.23 приведено нормированное распределение спектра флуктуационного шума Sm и нелинейной помехи SH п на входе демодулятора при отсутствии и наличии предыскажений в области fo (кривые / и 2 соответственно). Из 6.23 видно, что предыскажение привело к некоторому возрастанию взвешенной мощности флуктуационных шумов и уменьшению взвешенной мощности нелинейных продуктов. Оптимальный закон предыскажения выбирается таким образом, чтобы обеспечить уменьшение суммы мощностей флуктуационных шумов и нелинейных продуктов. В свою очередь это зависит от выбранных уровней передачи ТВ и многоканального сигналов, нелинейности промежуточных усилителей и ряда других факторов, более подробно рассмотренных в работах [12, 16].

Из последнего выражения следует, что при коррекции погрешности от нелинейности по схеме 4.1, б корректирующее устройство может быть достаточно низкой точности. Действительно, составляющая результирующей погрешности, обусловленная наличием корректирующего устройства, умножается на коэффициент у„ значение которого •канительно меньше единицы и тем меньше, чем меньше степень нелинейности линеаризирующего средства измерения.

В тех случаях, когда фазовыми смещениями выходного сигнала не Интересуются, идеальная коррекция может быть обеспечена при ус-ловии, что произведение амплитудно-частотных характеристик корректируемого средства и корректирующего устройства будет равно постоянной величине k. Как видно из графиков амплитудно-частотных характеристик, приведенных на 4.2, 6", корректирующее устройство долж-до ослаблять как раз те спектральные составляющие исследуемого Сигнала, которые усиливает корректируемое средство измерения, и наоборот.

имеет место неравенство т< п. В этом случае для коррекции динамических характеристик необходимо корректирующее устройство, для

Как видно из графиков амплитудно-частотных характеристик ( 4.3, б), корректирующее устройство усиливает те спектральные составляющие исследуемого сигнала, которые ослабляются корректируемым измерительным устройством, причем это усиление таково, что суммарный сигнал корректируемого и корректирующего устройств в определенном частотном диапазоне практически частоте-независим.

Параллельная и последовательная коррекции имеют свои достоинства и недостатки. При использовании параллельной коррекции стабильность характеристик системы повышается за счет звеньев, охваченных обратной связью. Влияние помех на корректирующее устройство, включенное в цепь обратной связи, значительно меньше, чем при включении его в прямой канал системы, поскольку сигнал снимается с выхода системы, представляющей собой фильтр низких частот. Основными недостатками параллельной коррекции являются относительная сложность расчета системы и большая трудоемкость настройки по следующим причинам: контур, образованный местной обратной связью, может сам по себе оказаться неустойчивым; возникают трудности в суммировании сигналов; систему управления с параллельной коррекцией следует всегда рассматривать как единое целое, поэтому в большинстве случаев изменение одного из параметров требует перерасчета и перестройки всей системы.

Параллельная и последовательная коррекции имеют свои достоинства и недостатки. При использовании параллельной коррекции стабильность характеристик системы повышается за счет звеньев, охваченных обратной связью. Влияние помех на корректирующее устройство, включенное в цепь обратной связи, значительно меньше, чем при включении его в прямой канал системы, поскольку сигнал снимается с выхода системы, представляющей собой фильтр низких частот. Основными недостатками параллельной коррекции являются относительная сложность расчета системы и большая трудоемкость настройки по следующим причинам: контур, образованный местной обратной связью, может сам по себе оказаться неустойчивым; возникают трудности в суммировании сигналов; систему управления с параллельной коррекцией следует всегда рассматривать как единое целое, поэтому в большинстве случаев изменение одного из параметров требует перерасчета и перестройки всей системы.

Из последнего выражения следует, что при коррекции погрешности от нелинейности по схеме 4.1, б корректирующее устройство может быть достаточно низкой точности. Действительно, составляющая результирующей погрешности, обусловленная наличием корректирующего устройства, умножается на коэффициент к„ значение которого •начительно меньше единицы и тем меньше, чем меньше степень нелинейности линеаризирующего средства измерения.

В тех случаях, когда фазовыми смещениями выходного сигнала не интересуются, идеальная коррекция может быть обеспечена при условии, что произведение амплитудно-частотных характеристик корректируемого средства и корректирующего устройства будет равно постоянной величине k. Как видно из графиков амплитудно-частотных характеристик, приведенных на 4.2, б, корректирующее устройство должно ослаблять как раз те спектральные составляющие исследуемого фпчшла, которые усиливает корректируемое средство измерения, и наоборот.

имеет место неравенство т < п. В этом случае для коррекции динамических характеристик необходимо корректирующее устройство, для

Как видно из графиков амплитудно-частотных характеристик ( 4.3, б), корректирующее устройство усиливает те спектральные составляющие исследуемого сигнала, которые ослабляются корректируемым измерительным устройством, причем это усиление таково, что суммарный сигнал корректируемого и корректирующего устройств в определенном частотном диапазоне практически частото-независим.

где <7ж1 — крутизна характеристики транзистора 7^; Ск — • емкость корректирующего конденсатора; /вх — частота входного сигнала.

84. Определите емкость корректирующего конденсатора С и максимальную скорость изменения выходного напряжения ОУ (см. 12.19), если /j = 1 мА, частота единичного усиления Д = = 2,5 МГц, параметры полевых транзисторов: ?/зиотс = ЗВ, /снач = 1 мА. Ответ: С = 30 пФ, (dUBblx/dt)MaKC = 33 В/мкс.

На 4.6 для примера показана ;хема токовой двойки К118УП1. Уси-гштель построен на транзисторах 7\ и Т2, образующих двухкаскадную схему. Режим транзистора 7\ задается и стабилизируется при помощи транзистора Г3 (см. § 3.2). Сигнал обратной связи из эмиттерной цепи Т2 через резистор R5 подается в базу 7V При помощи транзисторной структуры Т4, у которой зарядные емкости эмиттер-ного и коллекторного переходов (включенных параллельно) используются в качестве корректирующего конденсатора, достигается повышение добротности усилителя и уменьшение

Типичные параметры ИОУ приведены в табл. 5.1. Усилитель 140УД1 обладает достаточно широкой полосой пропускания при разомкнутой цепи обратной связи. Его можно использовать как усилитель в диапазоне частот до 5 МГц. При охвате усилителя обратной связью для предотвращения самовозбуждения применяются корректирующие ЯС-цепи, для подключения которых предусмотрен специальный вывод (см. 5.1, вывод 12). При включении неглубокой обратной связи усилитель сохраняет свою широкополосность. Однако при глубокой обратной связи для предотвращения самовозбуждения приходится применять корректирующие конденсаторы большой емкости, что приводит к значительному сужению полосы пропускания. При подключении корректирующего конденсатора к выходу ИОУ ухудшается также амплитудная характеристика; уменьшается максимальный размах выходного сигнала. Недостатками 140УД1 являются и малое значение допустимого синфазного сигнала положительной полярности, а также сравни-

сигналов, а второй — низкочастотного спектра. Примером такого ИОУ является усилитель 140УД11 ( 5.9) с /Пр = = 15 МГц и Kj/вых = 50 В/мкс. В этом ИОУ устойчивая работа высокочастотного канала обеспечивается при помощи конденсаторов Ct — С3. Высокочастотный сигнал, минуя второй усилительный каскад на низкочастотных p-n-p-транзисторах Т21 и Т22, с коллектора Т4, через конденсатор С\ (С\ = 6 пФ) поступает непосредственно на вход предоконечного каскада на Т30. При этом второй каскад на T2i и Т22 с динамическими нагрузками Т24 и Т26 (дополненными повторителем Т25 для преобразования двухфазного сигнала в однофазный) предназначен для усиления низкочастотного спектра сигналов. Конденсатор С3, шунтируя левое плечо дифференциального каскада на Т3 и Г4 (с динамическими нагрузками Ти и Т12), ослабляет усиление высокочастотного сигнала транзистором Т3. Для предотвращения самовозбуждения, свойственного быстродействующим ИОУ, применяется конденсатор С2 = = 20 пФ, который обеспечивает внутреннюю коррекцию. При необходимости емкость корректирующего конденсатора можно увеличить путем подключения дополнительного конденсатора к выводам 1 и 8.

Нормированные семейства частотных характеристик для области нижних частот реостатного каскада с низкочастотной коррекцией цепочкой CфRф, построенные по ур-нию (5.178), приведены в приложении 1. Из них видно, что цепочка C^/?^ тем сильнее расширяет полосу рабочих частот каскада, чем меньше 6, а следовательно, чем больше R,p по сравнению с R а. Поэтому увеличение Rф при заданной низшей рабочей частоте позволяет уменьшить как ёмкость разделительного конденсатора Сс, так и ёмкость корректирующего конденсатора Сф. Наибольшее возможное значение /?# ограничивается допустимым падением на нём постоянной составляющей напряжения источника анодного питания.

нение в широкополосных усилителях с низкочастотной коррекцией, которую последовательно включённые развязывающие цепочки могут нарушить. Для предотвращения сказанного необходимо, чтобы ёмкость каждого из конденсаторов [развязывающих цепочек превышала ёмкость корректирующего конденсатора не меньше чем в 204-30 раз. Если это невыполнимо, приме-

эмиттера С, — емкость корректирующего конденсатора в цепи

Ст — емкость монтажа Ср — емкость разделительного конденсатора С*р — эквивалентная емкость разделительной цепи Cs — емкость блокировочного конденсатора в цепи истока С, — емкость корректирующего конденсатора в цепи

при этом произведение Ко (ф-ла (5.124)] и a {he совпадает с правой частью равенства (5.33) . Это означает, что частота верхнего среза при соблюдении равенства (5.130) увеличивается благодаря использованию змиттврной коррекции во столько же раз, во ОКОЛБКО уменьшается коэффициент усиления. УСЛОВИЮ (5.130) отвечает следующее значение емкости корректирующего конденсатора:

Равенства (5.125) и (5.140) позволяют «айти емкость корректирующего конденсатора, при которой частотная характеристика становится оптимальной: