Дифференцирующий усилитель, выполненный на нескольких каскадах с корректирующей обратной связью по току

 

Ph И1717

Класс 21а, 18оа

СССР

Ф "%00Ю Н, Ю

ПатЕН11;11-;.,;,,„, ЬИSJINGTEQ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г. В. Войшвилло

ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИЙ УСИЛИТЕЛЬ, ВЫПОЛНЕННЫЙ НА

НЕСКОЛЬКИХ КАСКАДАХ С КОРРЕКТИРУЮЩЕЙ ОБРАТНОЙ

СВЯЗЬЮ ПО ТОКУ

Заявлено 28 октября 1957 г. за № 585182 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 3 за 1958 г.

К (1+/ св т )

+ l-тз

Предлагается дифференцирующий усилитель, выполненный на двух или нескольких каскадах, с корректирующей обратной связью по току, то есть с емкостью и сопротивлением в катодной цепи лампы (или эмиттерной цепи кристаллического триода), выбранными так, чтобы постоянная времени знаменателя коэффициента усиления одного каскада совпадала с постоянной времени числителя коэффициента усиления другого и т. д.

Известные усилители с корректирующей обратной связью по току„ применяющиеся для коррекции искажений входной цепи передающего телевизионного тракта, для преобразования в радиопередающих устрой-. ствах фазовой модуляции в частотную, для выравнивания частотного спектра сигналов, получаемых от инерционных датчиков, не всегда могу1 быть эффективно использованы, так как частотные и переходные искажения в них могут превышать допустимые нормы и их снижение требует большого увеличения катодного сопротивления так, что падение напряжения на нем гоставляет большую величину (например 240 вольт).

В предлагаемом усилителе исключается этот недостаток путем установления определенных соотношений значений постоянной времени катодных цепей усилителя.

Постоянная времени любого последующего каскада берется меньше постоянной времени предыдущего каскада на величину, равную ослаблению, вносимому обратной связью предыдущего каскада при отсутствии у него шунтирующей емкости.

Коэффициент усиления усилителя изменяется по закону

¹ 111717 где: К0 — коэффициент усиления усилителя без обратной связи, а

1 + / — глубина обратной связи.

Если в катодную цепь лампы (или эмиттерную цепь кристаллического триода) включить параллельно соединенные сопротивление R, и емкость С,, а в анодную (или коллекторную) цепь — сопротивление

R, и емкость С0, то коэффициент усиления равен (при 1IR;((1R и

1/Rg ((1/К.).

К(1-) = (1+./-;,) (1+./- л,) г

При 2iз= 2x 222 — зi = ° - = "(N 1) = N, Общий коэффициент усиления получится равным

К0 (1 +1® д ) (6) К (1со)— (+1 12) (1 1 22 )

На оснавании уравнений 4, 5 и 6 (1+ /a)z ) (1+ /ать )

1 а

Л (1") — (1+1..R.) (1+S.Z.) () где: S, — крутизна характеристики катодного (или эмиттерного) тока, Z

1+,-С.Р.

SR =-К,(1 —;S R )... (3)

Подставляя выражения 2 и 3 в 1 получаем .

) К. (»1 CuR )

1+/.С R )(1+ — )

J 0 +>RE о а 1+S R

SR„ где: К0= ", А0 — глубина обратной связи при С =0, S — крутизна

А, характеристики анодного тока.

Величина постоянной времени -. = С R ..... (4) определяется требованиями, предъявляемыми к корректирующей цепи.

При больших значениях = C> R> постоянная времени з =

С. Л . . (5)

1+Su R 1+ и при R>, равном постоянной величине, может иметь настолько большую величину, при которой частотные или переходные искажения превышают допустимые нормы.

Чтобы избежать это явление, в усилителе, состоящем из нескольких каскадов с корректирующей обратной связью по току, устанавливаются элементы С l,, R > в катодной (или эмиттерной) цепи такой величины, чтобы постоянная времени знаменателя коэффициента усиления одного каскада совпадала с постоянной времени числителя коэффициента усиления другого и т. д.

При этом получаем:

К10 (1 — /ù 11) (1 " 1 0 2) (1 + 1<0 2)

К20 (1+1щ 21)

К2 (1 0)— (+J 22) (1 23) № 111717

1з 1, g R "(i+1) — = (1- 3», R», ) (1+8»2R» ) N

- . (1+, К„) Подставляя значение постоянной времени -;, и (; + 1), и обоз:начая глубину обратной связи через Ао; при С»;=О получаем соотношения:

Ск R<, Ск к. = ——

Ао

С»2 R< кз »з

C»(N 1) R»(N — 1) ку R»N = з о (N — 1) где: N — произвольно выбранные номера каскадов, А,, А,2 ° - .. °

А, (у 1) — ослабление, вносимое обратной связью при отсутствии катодных (или эмиттерных) емкостей,, т. е. C»i, С" . - ° - C»» R»i

R»2.... R, (N 1) — катодные сопротивления.

При использовании нескольких сопряженных таким способом каскадов требуется неглубокая обратная связь и значительно меньшая величина катодного сопротивления.

Кроме того, применением коррекции в нескольких каскадах можно уменьшить количество блокировочных конденсаторов в цепях катодного смещения, что так же уменьшает частотные искажения в области нижних частот.

Предмет изобретения

Дифференцирующий усилитель, выполненный на нескольких каскадах, с корректирующей обратной связью по току, отличающийся тем, что, с целью снижения частотных или переходных искажений и упрощения конструкции, в катодную (или эмиттерную) цепь включены, параллельно соединенные емкости и сопротивления, создающие обратную связь по току, причем постоянная времени любого последующего каскада устанавливается меньше на величину, равную ослаблению, вносимому обратной связью предыдущего каскада, при отсутствии у него шунтирующей емкости, согласно соотношениям:

Ск, R», С»2 . R»2 к2 к2 »3»3 А

0 о2

С.. R = C.(N — z) R.(N — z)

Ао (N z) где: N — произвольно выбранные номера каскадов, И»„Р»2, R» (NZ)— катодные сопротивления, Ао,, Ао,, Ao (N 1) — ослабление, вносимое

-обратной связью при отсутствии катодных (или эмиттерных) емкостей, т, t..Ñê С» .