Низкочастотная коррекция (коррекция плоской вершины импульса)
Искажение плоской вершины импульса обычно происходит из-за наличия конденсаторов С2 и С3 (рис. 2.21, а). Заряд их длится сравнительно долго (соизмерим с длительностью входного импульса). Приближенно можно считать, что она начинается с того момента, когда формирование фронта выходного импульса уже закончилось и напряжение на коллекторе равно установившемуся значению напряжения выходного импульса UУСТ (см. рис. 2.4, б). При заряде конденсатора С2 на низких частотах произойдет увеличение его сопротивления и увеличение падения напряжения на нем, а это снизит напряжение.
Целью коррекции является увеличение усиления сигнала по мере уменьшения его частоты. Один из возможных вариантов коррекции – включение в цепь коллектора каскада цепочки RФСФ (рис. 2.21, а).
Рис. 2.21. Схема, предназначенная для коррекции плоской вершины импульса и эквивалентная схема выходной цепи усилителя
На рис. 2.21, б показана эквивалентная схема выходной цепи усилителя. Выходное сопротивление активного элемента переменному току отражено в ней сопротивлением RГ. Как известно, усиление будет тем больше, чем выше сопротивление нагрузки. Сопротивление конденсатора изменяется с изменением частоты. Чтобы это сопротивление на средних (и тем более на верхних частотах полосы пропускания) было очень незначительным, емкость конденсатора СФ выбирается сравнительно большой. В этом случае на верхних частотах конденсатор СФ шунтирует резистор RФ, и корректирующая цепь не оказывает влияния на работу усилителя. С уменьшением частоты сопротивление конденсатора СФ увеличивается, он уже не шунтирует RФ и общее сопротивление увеличивается. Общее сопротивление коллекторной нагрузки в результате возрастает, а вместе с этим увеличивается и напряжение, вследствие чего коэффициент усиления каскада на низких частотах возрастет. Таким образом, UВЫХ вследствие увеличения падения напряжения на разделительном конденсаторе С2 в идеальном случае не уменьшается, так как оно компенсируется увеличением напряжения U (рис. 2.21, б). С помощью рассмотренной низкочастотной коррекции при правильном выборе значений RФC можно значительно увеличить полосу пропускания за счет увеличения диапазона нижних рабочих частот и существенно снизить скос плоской вершины импульса на выходе.
Цепи, изменяющие частотную характеристику в области нижних частот и переходную характеристику в области больших времен, называют цепями низкочастотной коррекции. Цепочка RФСФ одновременно является развязывающим фильтром, предотвращающим появление паразитной ОС через общий источник питания, так как переменная составляющая напряжения питания замыкается через СФ на землю и не попадает в коллекторную цепь транзистора.