3 Изчисляване на блоковата схема на усилвателя

3.1 Определяне на броя на етапите

За многостъпален усилвател (фиг. 3.1).

. (3.1)

където K е усилването на усилвателя, dB;

K е усилването на i-тата степен, dB, i=1. н;

n е броят на етапите на усилвателя.

Като се вземе предвид коефициентът на предаване на входната верига, печалбата се определя като:

,

където E е e.m.f. източник на сигнал;

R е вътрешното съпротивление на източника на сигнал;

R е входният импеданс на CU.

За SHU на високочестотния диапазон и DUT с време от порядъка на десетки наносекунди, броят на каскадите може приблизително да се определи, като се приеме, че в (3.1) всички каскади са еднакви с K = 20 dB, т.е.

.

При импулсните усилватели трябва да се вземе предвид полярността на входните, изходните сигнали и начина на включване на усилващия елемент. При често използваното включване на транзистор с общ емитер (OE), броят на етапите трябва да бъде четен с еднаква полярност на входните и изходните сигнали, нечетни - с различни.

3.2 Разпределение на изкривяването по етапи

За многостепенна система за контрол на шума полученият коефициент на изкривяване на честотата във високочестотната (HF) област се определя, както следва:

(3,2)

където M е резултантният коефициент на изкривяване на честотата в HF областта, dB;

M е коефициентът на честотно изкривяване на i-тия етап, dB.

Сумирането в израз (3.2) се извършва (n + 1) пъти поради необходимостта да се отчете влиянието на входната верига, образувана от R, R и C (виж фиг. 3.1).

Можете предварително да разпределите равномерно изкривяването, докато

Впоследствие, въз основа на резултатите от междинните изчисления, е възможно изкривяването да се преразпредели между каскадите.

Честотното изкривяване на CU в нискочестотната област (LF) се определя от следната връзка:

,(3.3)

където M е резултантният коефициент на изкривяване на честотата в LF областта, dB;

M- изкривявания, дължащи се на i-тия елемент, dB;

N - броят на елементите, които въвеждат изкривяване на баса.

Броят на елементите, които въвеждат изкривявания в LF (обикновено това са блокиране в емитерните вериги и разделящи междукаскадни кондензатори) става известен след окончателния избор на топологията на електрическата верига на управляващия блок, следователно разпределението на изкривяванията в LF областта се извършва на етапа на изчисляване на рейтингите на тези елементи. От (3.3) следва, че при равномерно разпределение на нискочестотните изкривявания техният дял (в децибели) за всеки от N елемента се определя от съотношението:

На практика, за да се изравнят номиналните стойности на кондензаторите, повече изкривявания се разпределят към свързващите кондензатори, отколкото към блокиращите.

За многостепенни DUT, полученото време на нарастване е:

, (3.4)

където е времето за установяване на входната верига;

- време на утаяване за i-тия етап, i=1. н;

n е броят на етапите на усилвателя.

Ако полученото време на нарастване за DUT не е директно указано, то може да се определи от следната връзка:

,

където - дадено изкривяване на фронта на входния сигнал;

- зададени изкривявания на фронта на изходния сигнал.

Получената неравномерност на върха на правоъгълен импулс е равна на сумата от неравномерностите, образувани поради разделителните и блокиращите вериги:

,

където е неравномерността на върха поради i-тата верига;

Изкривяванията на фронта на импулса са свързани с честотни изкривявания в HF областта, а изкривяванията на върха на импулса са свързани с честотни изкривявания в LF областта [1,2]. Следователно всички горепосочени препоръки относно разпределението на честотните изкривявания за шумаостават валидни за IU.

Във връзка с възможното разпространение на стойностите на елементите и параметрите на транзисторите е необходимо да се осигури резерв от 1,2-1,5 пъти за основните характеристики на управляващия блок.

">

---