Коррекция такого вида уже была рассмотрена в связи с анализом возможностей широкополосного усиления. Соответствующие характеристики приведены на рис. 5-19, а и б (сплошные кривые). Отличие их от требуемых состоит лишь в том, что значение фазы за пределами частоты среза и\ равно т/2, а не (1-г/) тс. Если на рис. 5-19, б вместо фазы тт:/2 взять (1 -г/)тт:, т. е. увеличить значение фазы В во всем диапазоне частот в 2(1 -у) раз, то, согласно формуле (5-48), это будет означать, что крутизна амплитудной характеристики dЛ/dv также должна увеличиться в 2(1 -г/) раз. В формуле (5-87) также следует ввести коэффициент 2(1 - у):

2 (1 - г/) In [(I+

= 2 (1 - ) In 4 2 (1 у) 1п / . (6-1)

Учитывая, что постоянная составляющая усиления зависит от усилительных свойств ламп и не связана с фазовой характеристикой, в формулу (6-1) следует ввести слагаемое Ло, к которому можно отнести также первый член правой части этой формулы.

Окончательно для усиления петли обратной связи получим

Q = \nm = A-rJB = A,-2{l-y)\n -l/l- + /£i. (6-2

Частотные зависимости вещественной и мнимой частей этой функции для значения У = - приведены на рис. 6-1. Они отличаются от аналогичных кривых рис. 5-19 лишь тем, что спад усиления и фазовый сдвиг на весьма высоких частотах в 2 (1 - у)=

= -g- раз больше, т. е. вместо 6 дб на октаву и -- они составляют соответственно 10 на октаву и т. е. 150°.

Если бы подобная коррекция могла быть осуществлена во всем диапазоне частот, то усилитель был бы устойчив при любой глубине отрицательной обратной связи, так как фазовый сдвиг не превысил бы величины т. Однако в многокаскадном усилителе такая коррекция осуществима лишь в ограниченной полосе частот, поскольку на весьма высоких частотах из-за наличия емкостей, шунтирующих анодные цепи лампы, каждый каскад дает спад усиления 6 дб на октаву и соответственно фазовый сдвиг, равный 1/2. В п-каскадном усилителе эти асимптотические значения крутизны спада dAjdi и фазы В составляют 6п [дб/окт] и mz/2, т. е. при п2 величины dA/d- и В на весьма высоких частотах непременно окажутся больше допустимых, и при достаточно большой величине /Ср1 возникнет генерация. Тем не менее, осуществление

даже в ограниченной полосе частот характеристик вида, изображенного на рис. 6-1, позволяет обеспечить относительно глубокую обратную связь.

Рис. 6-1. Идеа-чизированные частотная (а) и фазовая {б) характеристики, обеспечивающие устойчивую обратную связь.

Рассмотрим в качестве примера трехкаскадный усилитель на лампах Л, и Jig, показанный на рис. 6-2. Емкости, шунтирующие анодные цепи и делитель обратной связи, выделены из корректирующих цепей jVa - jVe для расчета асимптотического усиления.

Рис. 6-2. Усилитель, охваченный отрицательной обратной связью. Если Sa - крутизна лампы первого каскада, то 1\ч = -~ -

0)02

его асимптотическое усиление. Соответственно для второго каскада Къа = -7 И для третьего

К1а = ~,--Г- (6-3)

+ ± + Сб Са/

Коэффициент передачи р равен

8= <

(6-4)

Цепь р целесообразно отнести к третьему каскаду, т. е. считать, что его асимптотический коэффициент усиления равен

6 5 1 4

Заметим, что эквивалентная емкость анодной цепи С = СгС (-[- + + ] = C, + C, + фiC, + Се) (6-6)

минимальна в том случае, когда емкости цени обратной связи Сь и Сб выбраны значительно большими емкостей Ci и Ci. В этом

случае в (6-6) можно пренебречь величиной - 4- в сравнении

с -~ рт-, емкость С становится равной сумме емкостей Ci 4 С4,

й асимптотический коэффициент усиления каскада (вместе с цепью р) прищмает максимальное значение.

Полное асимптотическое усиление по петле обратной связи определяется как

/CPUc = /C = /C2a/C3./Ci = J. (6-7)

Частотная зависимость Ка в логарифмическом масштабе представляет собой прямую линию с наклоном в 18 дб/окт.

Следует отметить, что крутизна спада асимптотического коэффициента усиления зависит не только от числа каскадов, но и от числа других звеньев в петле обратной связи, ослабляющих высокие частоты. Так, например, если устранить емкость С5, а в качестве выбрать активное сопротивление R, то в выражении для Ка появится множитбль l/wCiR, вследствие чего наклон прямой Ка увеличится до 24 дб/окт. Если при этих же условиях jVg - индуктивность, то наклон равен 30 дб/окт, и т. п. Естественно, что для обеспечения устойчивой глубокой обратной связи крутизна спада аЬимптотического усиления должна быть минимальной, так как с ее ростом увеличивается фазовый сдвиг, и удержать его в нужной полосе частот в пределах 180° становится труднее.

Ширина полосы или максимально допустимая глубина обратной связи в этой полосе частот могут быть повышены при увеличении асимптотического коэффициента усиления Ка- Из этих соображений, в частности, емкости d, Са, Сз и d (рис. 6-2) желательно иметь малыми, а Св и Се выбирать по возможности большими, так как при этом согласно (6-6) уменьшается эквивалентная емкость С, и в соответствии с формулой (6-7) увеличивается Ка-

Предположим для определенности, что емкости Са, Сз и С, а также крутизны ламп S, S3 и S4 приблизительно одинаковы и равны соответственно 35 и 2 ма/в. Если считать, что