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

Г, В. Войшвилло ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИЙ УСИЛИТЕЛЬ, ВЫПОЛНЕННЫЙ НАНЕСКОЛЬКИХ КАСКАДАХ С КОРРЕКТИРУЮЩЕЙ ОБРАТНОЙСВЯЗЬЮ ПО ТОКУ Заявлено 28 октября 1957 г. за Ма 585182 в Комитет по делам изобретений и открытийпри Совете Министров СССР Опубликовано в Бюллетене изобретений М 3 за 1958 г. К. (1+,у вт 1) +.-з 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 могу 1 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 закону111717 где: Ко - коэффициент усиления усилителя без обратной связи, а 1 + /о в глубина обратной связи,Если в катодную цепь лампы (или эмиттерную цепь кристаллического триода) включить параллельно соединенные сопротивление Й, и емкость С а в анодную (или коллекторную) цепь - сопротивление Й, и емкость С 3, то коэффициент усиления равен (при 1 Я;1 Я, и 1%31 Иа)(1+Р" Уа) (1+У" Л)ГПри 213 21 ) 223 31" (ф - ) ЯОбщий коэффициент усиления получится равнымКо (1+Р 11 )(1+,l 12) (1+.l 22 )ф На оснавании уравнений 4, 5 и 6(1+.l Соа) (1кк)где: 5 - крутизна характеристики катодного (или эмиттерного) тока,аЛ1+-С.г.Л.=-К,(1-,Л,)ГЗ)Подставляя выражения 2 и 3 в 1 получаем:К, (1 С,Р,)щС. .о а1+ рЯгде: Ко=Ао - глубина обратной связи при С 3=0, 5 - крутизнаАохарактеристики анодного тока,Величина постоянной времени - = С 3 Я 3, (4) определяетсятребованиями, предъявляемыми к корректирующей цепи.При больших значениях=С 3 Ь 3 постоянная времени3 =С 33 с 1. (5)3 - 1.- 1+ Ри при Р 3, 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 несколькихкаскадов с корректирующей обратной связью по току, устанавливаютсяэлементы С 3, Рв катодной (или эмиттерной) цепи такой величины,чтобы постоянная времени знаменателя коэффициента усиления одногокаскада совпадала с постоянной времени числителя коэффициентаусиления другого и т, д.При этом получаем:К 13 ( 1 + Ро 11 )1117171 з - 1,Р "(1+1)- = (1-5 к, йк, ) (1+5 к Яка)У,Подставляя значение постоянной времени -.;, и(; + 1), и обоз:начая глубину обратной связи через Ао; при Ск;=О получаем соотношения:Ск Яс,С 3. = --Ао С, Ь: оэ С (М 1) Р - 1)ку Су =1о (М - 1)где: К - произвольно выбранные номера каскадов, А,д, А,.А, (у 1) - ослабление, вносимое обратной связью при отсутствиикатодных (или эмиттерных) емкостей т. е, С к 1, С 2Ск уРк,Й Йр 1) - катодные сопротивления,При использовании нескольких сопряженных таким способом каскадов требуется неглубокая обратная связь и значительно меньшаявеличина катодного сопротивления.Кроме того, применением коррекции в нескольких каскадах можноуменьшить количество блокировочных конденсаторов в цепях катодногосмещения, что так же уменьшает частотные искажения в области нижних частот.Предмет изобретенияДифференцирующий усилитель, выполненный на нескольких каскадах, с корректирующей обратной связью по току, отличающийсятем, что, с целью снижения частотных или переходных искажений иупрощения конструкции, в катодную (или эмиттерную) цепь включены,параллельно соединенные емкости и сопротивления, создающие обратную связь по току, причем постоянная времени любого последующегокаскада устанавливается меньше на величину, равную ослаблению, вносимому обратной связью предыдущего каскада, при отсутствии у негошунтирующей емкости, согласно соотношениям:Ск, Як, Ск. Як.,2 20 О 2Я - С (У - 1) Р (Я 1)1 )где: У - произвольно выбранные номера каскадов, ЙкРк Як (у 1) -катодные сопротивления, Ао Ао Ао (у 1) - ослабление, вносимое.обратной связью при отсутствии катодных (или эмиттерных) емкостей,т,е, Ск,Ос.,