Способ коррекции сложных схем

63797 ценную со стороны анода усилительной лампы, - анодной индуктивностью, а корректирующую индуктивность 1., включенную состороны сетки последующей лампы, - сеточной индуктивностью.Сопротивление К, включенное пос-.ледовательно с индуктивностью 1,можно, согласно его действию,назвать затуханием цепи анодиойиндуктивности, а сопротивление К,включенное последовательно с индуктивностыо 1., - затуханием цепи сеточной иидуктивности..Выражение для частотной характеристики универсальной схемыимеет следующий вид:1 )- а.У(1 )1+) О+ ., 14+ Ьа Ь"- Ь Угде х представляет собой относительный коэфициент усилениясхемы (отюсительный начальныйкоэфициеит усиления принимаетсяза единицу); Ь = в СК =щ (С ++ Са)К, а величины а, Ь, Ьэ, Ьа и Ьпредставляют собой некоторыефункции величин К, К, К, Х, ин па,ными иу.ио без ущерба д;я качества коррекции схемы в основной части диапазона Х (отношения частичных емкостей); при этом, в зависимости от того, какие из параметров делаются равными ну;по, мы получаем те или иные частные схемы, параметры которых могут быть подчинены условиям коррекции (так, чтобы для них получались вещественные и положительные значения) в том или ином участке диапазона.В участке диапазона значений Х от 0 до 0,244 универсальная схема превращается в схему, изображенную на фигуре 2, так то во всем эом участке диапазона параметры 1. и Куниверсальной схемы имеют значения, равные нулю. Величина Ь коэфициента при в выражении для скорректированной схемы характеризует качество коррекции схемы. Чем меньше этот к о эфициент, тем высококачественнее даваемая схемой коррекция,Параметры скорректированной схемы связаны, как мы видим, тремя уравнениями Ь = а; Ь = О, Ьа =- О. Мы можем связать этими уравнениями три параметра схемы, в то время как универсальная схема обладает шестью параметрами, не считая произвольного параметра Х - отношения частичных емкостей схемы, Мы имеем таким образом еще два произвольных параметра. Лнализ универсальной схемы показал, что эти два произволыых параметра могут быть сделаны равУсловие равенства нуно ряда коз фициентов разложения в ряд Тейлора по частоте при частоте, равной нуло, означает равенство друг другу коэфициентов числителя и знаменателя, стоящих при одинаковых степенях в выражении (1), т. е. равенства: Ь = а, Ь = О, Ь; =О. После того как параметры К, К, и и гп. схемы подобраны так, что эти условия удовлетворены, т. е. значения этих параметров найдены из совместного решения уравнений Ь -- а, Ь ==О, Ь;=.О, относительный коэфициент усиленияуже скорректированной схемы выражается в виде: 1.1"-, = ---- , 1 г) 1+ а Ь-+о Згде коэфициент а при Ь" имеет вид а = К-", а коэфициент Ь 1 при Ь имеет вид Ь = (КК + ККз + КК)"- Х(1 - Х)-.Относительный коэфиииент уси леиия скорректированной универсальной схемы во всем диапазоне Х от 0 до 1 имеет таким образом вид:В участке диапазона значений Х от 0,244 до 0,404 универсальная схема превращается в схему, изображенную на фиг, 8, так что во всем этом участке диапазона параметры К и К универсальной схемы имеют значения, равные нулю,В участке же диапазона значений Х от 0,404 до 0,5 универсальная схема превращается в схему, изображенную на фиг. 11, так что во всем этом участке диапазона параметры . и К универсальной схемы имеют значения, равные нулю.Анализ универсальной схемы показал далее, что поведение частотных характеристик совершенно точно совпадает для симметричных точек диапазона, т. е, поведение частотной характеристики в точке Х диапазона совершенно точно совпадает с поведением частотной характеристики в точке 1 - Х диапазона, причем в точке 1 - Х количественное значение параметраравно количественному значению параметра . в точке Х, а количественные значения параметрови . и К и Кг в точках 1 - Х и Х меняются своими местами, т, е. количественное значение параметра л в точке 1 - Х равно количественному значепи 1 о параметра ., в точке Х, и количественное значение параметра К в точке 1 - Х равно ко:шчествепному значению параметра К в точке Х.Отсюда следуют частные схемы для оставшейся части диапазона Х от 0,5 до 1, так что в участке диапазона значений Х от 0,756 до 1 универсальная схема превращается в схему, изображенную на фиг, 3 и симметричную схеме, изображенной на фиг, 2, причем нулевое значепие принимает не К, а КьВ участке диапазона Х от 0,596 до 0,756 универсальная схема превращается в ту же схему, изображенную на фиг. 8, которая действует в участке диапазона значений Х от 0,244 до 0,404, поскольку в этом диапазоне К и К принимают значения, равные нулю.В участке диапазона значений Х от 0,5 до 0,596 универсальная схе 0,000О:194 0 599, 0:00043 1,600,0400,130, 0,589, 0.0004261,60 0,0800,074 0,5830,00042 ; 1,61 0,100 0,049 0,5820,0004181,61 0 120 0 024 0,581 0 000408 1.62 О,43 ) 0,000 0,581, 0,0004 1,62 0,143, 0,581 0,0000,0004 1,62 0,1200,581 0,0240,0004081 .62 0,1000,5820,049 0,0004181,61 С,0800,5830,0740,000421,.61 0,040 0,589 О, 1300,0004261, 60 0,0000,599 , 0,1940,000431,60 0,244 0,283 0,326 0,351 0,374 0,404 0,596 0.626 0.649 0,674 0,717 0,756 В случае простой схемы коррекции (включение одной индуктивности последовательно с анодным сопротивлением), падение усиления на 1 ОО происходит при -= - 0,6. В случае сложной схемы (фиг. 8) мы имеем, таким образом, выигрыш в полосе частот по сравнению с простой схемой коррекции больше,чем в 2,5 раза,Схема фиг, 8 перекрывает большую и притом практически наиболее важную часть возможного диапазона значений Х. В оставших - ся участках диапазона действуют ма может быть превращена в схему, изображенную на фиг. 12, симметричную схеме, изображенной на фиг.11, причем нулевые значения принимают не л и Кь аи К.Качество схемы коррекции, определяемое коэфициентом Ь при:.У в выражении для частотной характеристики скорректированной схемы, наиболее высоко для частной схемы, изображенной на фиг. 8, КоэфицнентЬ.=-(КК;КК-"-,К)- Х- (1 - Х)- для эон схемы во всем диапазоне значений Х действия этой схемы имеет, примерно, одинаковую и притом малую величину. В табл. 1 приведены значения параметров и коэфициента Ь скорректированной схемы, изображенной на фиг. 8 для всего диапазона значений Х. Из этой таблицы видно, что величина коэфициента Ь действительно колеблется вокруг значения, равного 0,00042. В топ же таблице приведено значение Ъ, при котором происходит падение коэфициента усиления на 1 % . Опо колеблется вокруг значения, равного 1,61.Т 36 ли 11 а 1схемы, изображенные на фигурах 2, 3, 11 и 12. В этих схемах дополнительным параметром, дающим возможность выбирать значение Х произвольным, является активное сопротивление, в то время как в схеме фиг. 8 этим дополнительным параметром является индуктивность.Если включение дополнительной индуктивности не ухудшает качества коррекции, а даже, как видно из таблицы 1, несколько ее улучшает, то вк;почение допо;шительного сопротивления всегда ухудшает качество коррекции. Это ухудшение однако незначительно при небольших отклонениях Х от крайних значений участка диапазона, в которых параметры гп и гп., характеризующие величины дополнительных активных сопротивлений, равны нулю.Для схем по фиг. 11 и 12 этоухудшение будет незначительным во всем диапазоне действия этих схем, поскольку диапазон их действия вообще незначителен - от Х=-0,404 до Х= - 0,5 и от Х = - 0,5 до Х = - 0,596. Действительно, коэфициент Ь 1 при Ь в случае схемы по фиг. 11, имеющий выражение Ь= - К-КРХ-(1 - Х)"- а в случае схемы по фиг. 12 - выражение Ь 4 = ==К%,Х 2(1 - Х)-, увеличивает свое значение от 0,0004 при Х = 0,404 и Х = 0,596 и до 0,0007 при Х = - 0,5, что соответствует уменьшению полосы частот (а верхней границе которой усиление падает па 1 %) от Ь 0 =1,62 до Л,0.= 1,42. При значении Х = 0,5, которое имеет место для участков диапазонов действия схем на фиг, 11 и 12, параметры обеих схем имеют одинаковые значения: Х = 0,5; К = 0,174; К или К 1=0,792; гп или п 1,=0,298.Для схем по фиг. 2 и 3, диапазон действия которых больше (от значения Х = 0 до значения Х = 0,244 и от Х =-0,756 до Х=1), ухудшение качества коррекции вблизи Х= = - 0,244 и Х 0,756 будет также незначительным, но при приближении к границам диапазона Х = =0 и Х =-1 это ухудшение станет весьма значительным. Коэфиц,иент Ь 1 при Я имеющий выражение в этом случае Ь 1=К 1-КРХ"- (1 - Х)-",достигает значения 0,0007, соответствующего значению Ь 1, = 1,42 нри Х == 0,2 и соответственно Х =- 0,8, увеличиваясь при стремлении значений Х к крайним пределам (Х =. 0 и Х =- 1),Описанные схемы дают возможность непрерывно, в диапазоне отношений частичных емкостей от 0,2 и 0,8, получать высококачественную коррекцию, характеризующуюся значениями коэфициента Ь от 0,0004 до 0,0007, давая, таким образом, в этом диапазоне выигрыш в полосе частот по сравненио с простой схемой коррекции, примерно, в 25 разаОставшиеся участки диапазона отХ= - 0 до Х= - 0,2 и от Х = 0,8 до Х = 1 не имеют большого практического значения, так как очень редко встречаются на практике.В тех редких случаях, когда значение Х оказывается в этих участках диапазона, можно легко уйти из этих участков, увеличивая искусственно меньшую емкость. Легко увидеть, что происходящее из-за этого увеличение общей емкости не может существенно уменьшить полосу частот, так как даже в точках Х = - 0 или Х = 1 увеличение емкости С, или С 2 до значений Х = 0,2 или Х = - 0,8 уменьшает полосу частот, даваемую схемой, только а 17%,При практическом выполнении описанных выше схем приходится учитывать кроме емкостей ламп еще емкость монтажа, собственную емкость самого основного сопротивления и, наконец, паразитные емкости, вносимые в схему самими корректирующими элементами. В особенности приходится считаться с, распределенной паразитной емкостью относительно земли витков анодной и сеточной катушек индуктивности 1.1 и 1 Наличие этих емкостеи сказывается с одной стороны на величине емкостей С 1 и С схемы, определяя их эквивалентные значения, учитываощие все паразитные емкости, в том числе и распределенную паразитную емкость катушек 1., и 1.; на земл 1 о, а с другой стороны, в случае схем по фи63797гурам 2, 3 и 8, наличие этих емкостей может приводить также к некоторому изменению самих этих схем, как это представлено соответственно ца фигурах 4, 5 и 9.Наличие паразитной емкости С повышает степень выражения для частотной характеристики схемы и дает таким образом возможность получения высококачественной коррекции ца новом более высоком уровне, что может в некоторых случаях дать выигрыш в полосе частот, несмотря на увеличение обшей суммарной емкости схемы. С другой стороны, выигрыш этот даже при тех отношениях частичных емко. стей, при которых он существует, не является столь существенным, тобы оправдать усложнения расчетов и регулировки схемы.Рациональным может оказатьсяпоследовательное с основным сопротивлением К вкгночение дополнительной ицдуктивности 1., подобрагнюц по своей величине так, чтобы удовлетворялось условие коррекции частотной характеристики самого основного сопротивления, т. е. условие коррекции элементарного контура, образованного основным сопротивлением К, емкостью С и допогцительцой индуктивцостью 1., и рассматриваемого изолированно от всей схемы в целом. При этом схемы по фиг. 2 и 3 примут вид схем по фиг. 6 и 7 и условия коррекции самого основного сопротивления для этих схем означают коррекцию рассматриваемого изолированно, но в действительности существующего контура К, С, 1 Схема по фиг, 8 примет вид схемы по фиг.10 и для цее условия коррекции самого основного сопротивления означают коррекцию некоторого фиктивного контура К, С, 1., поскольку в этой схеме последовательно с дополнительной индуктивностью 1. входит основная индуктивность 1. и контур К, С, 1. не может быть в действительности выделен на этой схеме. Практически коррекция этого фиктивного контура сводится к некоторому увеличению основной цндуктивности 1 Так как емкость С представляетвсе же небольшую часть общей емкости схемы, то в условии коррекции вышеуказанного элементарного контура этот контур можно считать в области интересуошей нас полосы частот (до Ь: 2) эквивалентным основному активному сопротивлению К. Таким образом схех ы по фиг. 6, 7 и 10 в условиях коррекции вышеуказанного элементарного контура эквивалентны схемам по фиг. 2, 3 и 8, в которых С 1 ц С должны быть заменены новыми значениями С и С, учитывающимивсе паразитцые емкости и в том числе распределецнь 1 е емкости катушек индуктивностн 1.1 и 1 относительно землиТаким образом рассмотренныечастные схемы, перекрывающие весь диапазон частичных емкостей, в действительности могут иметь такой вид, как это представлено на фцг. 6, 7, 11 и 12.11 оследние две схемы хотя не изменили своего вида, но значения емкостец С и С в цих также дол. жны быть заменены новыми значениями С и С , хчцтываюшцми всепаразитные емкости ц в том числе распределенные емкости относительно земли катушек индуктцвности 1.1 и 1Описанные схемы коррекции перекрывают весь возможцыи диапазон отношений частичных емкостей, т. е. диапазон значений величиныот 0 до 1, но не исчерпывают всех возможных схем, которые можно составить на базе двух частичных емкостей. Так как число таких схем все же весьма ограничено, то имеетсмысл рассмотрение всех схем, которые можно составить дополнительно к уже описанным схемам, 1-1 есколько дополнительных схем можно составить из описанных выше основных схем, изображенных на фиг. 2, 3, 11 и 12 если в цих затухание ацодной и сеточной индуктивцостей создавать не сопротивлециями, соединенными последовательно с этими цндуктивностямц, а сопротивлениями, включенными параллельно этим индуктивностям,как это показано ца фигурах 13, 14, М 6379717 и 18, При этом в схемах по фиг. 13 и 14 можно, по тем же соображениям, что и в схемах по фиг. 2 и 3, последовательно с основным сопротивлением вклочать дополнительную корректирующую индуктивность 1. так, как это показано на фиг. 15 и 16, Если к этим схемам еще добавить схемы по фиг, 19 и 20, то по существу будут исчерпаны все схемы, которые можно составить на базе двух частичных емкостей С 1 и С, если число параметров в схеме ограничить числом параметров, которые можно связать уравнениями коррекций, не считая одного произвольного параметра Х - отношения частичных емкостей. Увеличение числа параметров сверх указанного приводит только к усложнению расчетов, Увеличение же числа частичных емкостей сверх двух, естественно присущих схеме, т. е. емкостей ламп, посредством включения в схему дополнительных емкостей, нерационально, так как получающийся при этом выигрыш из-за повышения степени коррекции схемы в большой степени нейтрализуется происходящим ири этом увеличением обшей суммарной емкости схемы и ие оправдывает усложнения расчета и регулировки схемы.Описанные выше схемы по фиг. 2, 3, 8, 11 и 12, перекрывающие весь возможный диапазон значений Х от 0 до 1, будучи рассчитаны с точки зрения получения наилучшей частотной характеристики, не дают при этом во всех участках диапазона Х одновременно хорошие фазовые характеристики. Если при применении сложных схем коррекции только в отдельны.; ответственных местах усилительного тракта это ие имеет большого значения, то при повсеместном их применении мириться с плохой фазовой характеристикой нельзя.С этой точки зрения приведенные па фиг. 13, 14, 17, 18, 19 и 20 дополнительные схемы имеот также практический интерес, поскольку оии могут одновременно с наилучшими частотными характеристиками дать хорошие фазовые характеристики в некоторых участках диапазона, в которых этого не дают основные схемы.С этой же точки зрения можетоказаться необходимым параметрывсех описанных схем по фиг, 2, 3,8, 11. 12, 13, 14, 17, 18, 19 и 20;юдбирать с точки зрения компромисса между наилучшей частотнойи фазовой характеристиками.Для нахождения этого компромисса нет необходимости в изменениивсех условий коррекции. Два параметра схемы могут быть попрежнему подчинены условиям частотнойкоррекции, т. е. двум условиям равенства нулю соответствующих коэфициентов разложения частотнойхарактеристики в ряд Тейлора. Третий же параметр должен быть выбран исходя из условия компромисса между наилучшей частотной ифазовой характеристиками. Условиедля этого компромиссного выборане всегда может быть математически точно сформулировано, но всегда можно вычерчиванием ряда частотных и фазовых характеристик,соответствующих двум параметрам,связанным условиями частотнойкоррекции, и одному варьируемомупараметру, найти компромиссноезначение последнего при лобыхзначениях отношения частичныхемкостей.Предмет изобретения1. Способ коррекции сложныхсхем при:иобых соотношениях частичных емкостей схемы, о т л и ч аю щ и й с я тем, что чис:ю параметров схемы выбирают на единицубольше числа параметров, которыемогут быть связаны условиями коррекции, так, чтобы отношение частичных емкостей схемы входилокак произвольный параметр, причемв случае, когда условия частотнойкоррекции приводят к неудовлетворительной фазовой характеристике,для параметров схем выбираютзначения, комромиссные междузначениями, удовлетворяющими наилучшей частотной характеристике,и значениями, удовлетворяющиминаилучшей фазовой характеристике.2. При способе ио и, 1 применение схемы коррекции с тремя индуктивностями,Фиг. 2 г. 5 г иг. 6 3. При способе по и. 1 применение схемы коррекции с двумя индчктивностями и одним активным сопротивлением.4. При способе по п. 1 включение последовательно с сопротивлением дополнительной индуктивности.5. При способе по п. 1 включение одной индуктивности последовательно с основным сопротивлением, а второй - со стороны анода или сетки, к одной из каковых пндуктивностей присоединено активное сопротивление,6. При способе по п. 5 применение активного сопротивления, включенного последовательно лишь с одной из частичных емкостей схемы.