5.1 РОЗРАХУНОК СПОТВОРЕНЬ вносяться ВХІДНИЙ ЛАНЦЮГОМ
Схема вхідного ланцюга каскаду по змінному струму наведена на рисунку 5.1, де - Внутрішній опір джерела сигналу.

Малюнок 5.1. Схема вхідного ланцюга некорректірованного каскаду
За умови апроксимації вхідного опору каскаду паралельної RC-ланцюгом, коефіцієнт передачі вхідного ланцюга в області частот описується виразом [1]:
,
де = (1.34)
= ; (1.35)
= ;
= ;
Значення вхідного ланцюга розраховується за формулою (1.6).
Приклад 7. Розрахувати і вхідного ланцюга наведеної на рисунку 5.1, при роботі каскаду на транзисторі КТ610А (дані транзистора наведені в прикладі 1.1) від генератора з = 50 Ом і при = 0,9.
Рішення. З прикладу 1 маємо: = 126 Ом, = 196 пФ. За формулою (1.34) отримаємо: = 0,716, а за формулою (1.35): = 7 × 10 ^-9 с. Підставляючи відомі і в (1.6) знайдемо: = 11 МГц.
5.2 РОЗРАХУНОК ВХІДНИЙ коригувальні ланцюга
З наведених вище прикладів розрахунку видно, що найбільші спотворення АЧХ обумовлені вхідний ланцюгом. Для розширення смуги пропускання вхідних ланцюгів в [5] запропоновано використовувати схему.
Робота схеми заснована на збільшенні опору ланцюга із зростанням частоти для компенсації шунтуючого дії вхідний ємності каскаду. При заданому значенні і виборі , Відповідної оптимальної за Брауде АЧХ, модуль коефіцієнта передачі вхідного ланцюга описується виразом:
,
де ; (1.42)
;
;
;
; (1.43)
, - Вхідний опір і вхідна ємність каскаду.
При заданому значенні , вхідний ланцюга дорівнює:
, (1.44)
де .
Приклад 1.8. Розрахувати , , вхідного ланцюга наведеної на малюнку 5.2 при роботі на каскад з параметрами, даними в прикладі 7, при зменшенні за рахунок введення у п'ять разів у порівнянні з некорректірованной вхідний ланцюгом, і при = 50 Ом, = 0,9.
Рішення. З прикладу 7 маємо: = 126 Ом; = 196 пф; = 0,716. Зі співвідношення (1.42) і умов завдання отримаємо: = 10 Ом. Підставляючи в (1.43) знайдемо: = 7,54 нГн. Підставляючи результати розрахунку в (1.44), отримаємо: = 108 МГц. Використовуючи співвідношення (1.6), (1.41) визначимо, що при простому шунтуванні каскаду резистором = 10 Ом каскаду виявляється рівною 50 МГц.
5.3 РОЗРАХУНОК КАСКАДУ з паралельним Негативний зворотний зв'язок
Для виключення втрат у посиленні, обумовлених використанням вхідний коректує ланцюга (див. розділ 5.2), в якості вхідного каскаду може бути використаний каскад з паралельною ООС, схема якого наведена на малюнку 5.3.


, - Вхідні опір і ємність навантажує каскаду
Малюнок 5.3 Схема каскаду з паралельною ООС
Особливістю схеми є те, що при великому значенні і глибокої ООС ( мало) в схемі, навіть за умови = 0, з'являється викид на АЧХ в області верхніх частот. Тому розрахунок каскаду слід починати за умови: = 0. У цьому випадку коефіцієнт підсилення каскаду в області верхніх частот визначається виразом:
, (1.45)
де ; (1.46)

;
.
При заданому значенні , каскаду дорівнює:
, (1.47)
де .
Формулою (1.47) можна користуватися у разі, якщо . У випадку схема має викид на АЧХ і слід збільшити .
Якщо виявиться, що при менше необхідного значення, слід ввести . У цьому випадку коефіцієнт підсилення каскаду в області частот описується виразом:
, (1.48)
де ;
;

;
;

Оптимальна по Брауде АЧХ досягається за умови:
. (1.50)
При заданому значенні , каскаду може бути знайдена після знаходження дійсного кореня рівняння:
, (1.51)
де .
При відомому значенні , дорівнює:
. (1.52)
Приклад 9. Розрахувати , , каскаду з паралельною ООС схема якого наведена на малюнку 5.3, при використанні транзистора КТ610А (дані транзистора наведені в прикладі 1.1), при = 50 Ом; = 0,9; = 1,5 і при роботі на каскад розрахований в прикладі 6 ( = 3590 Ом, = 44 пФ).
Рішення. За відомим і з (1.46) визначимо = 75 Ом. Розраховуючи і формули (1.45) знайдемо, що . Тому слід збільшити значення . Виберемо = 6. У цьому випадку з (1.46) визначимо: = 150 Ом. Для даного значення . За формулою (1.47) отримаємо: = 76 Мгц. Для розширення смуги пропускання розрахуємо за (1.50): = 57 нГн. Тепер знайдемо дійсний корінь рівняння (1.51): , І по (1.52) визначимо = 122 МГц.

6 УЗГОДЖЕНІ КАСКАД зі зворотним зв'язком
6.1 РОЗРАХУНОК КАСКАДУ З КОМБІНОВАНОЇ ООС
Схема каскаду по змінному струму наведена на малюнку 6.1 [6].

Малюнок 6.1 Схема каскаду з комбінованою ООС
Перевагою схеми є те, що за умов:
і (1.53)
схема виявляється узгодженої по входу і виходу з КСВН не більше 1,3 в діапазоні частот, де виконується умова ³ 0,7. Тому практично відсутній взаємний вплив каскадів один на одного при їх каскадування [6].
При виконанні умов (1.53), коефіцієнт підсилення каскаду в області частот описується виразом:
, (1.54)
де ; (1.55)
;
;
;
.
З (1.53), (1.55) не важко отримати, що при відомому значенні величина резистора визначається виразом:
. (1.56)
При заданому значенні , каскаду дорівнює:
, (1.57)
де .
В [8] показано, що при виконанні умов (1.53) відчувається опір навантаження транзистора, каскаду з комбінованою ООС, так само , А максимальна амплітуда вихідного сигналу каскаду зменшується на величину: , Що слід враховувати при виборі робочої точки транзистора.
Приклад 10. Розрахувати , , каскаду наведеного на малюнку 6.1 при використанні транзистора КТ610А (дані транзистора наведені в прикладі 1) і умов: = 50 Ом; = 0,9; = 3.
Рішення. За відомим і з (1.56) отримаємо: = 200 Ом. Підставляючи в (1.53) знайдемо: = 12,5 Ом. Розраховуючи коефіцієнти , формули (1.54) і підставляючи в (1.57) визначимо: = 95 МГц.
6.2 РОЗРАХУНОК ПІДСИЛЮЮЧИХ КАСКАДІВ з перехресним ООС
Схема підсилювальних каскадів по змінному струмі наведена на малюнку 6.2 [9].

Малюнок 6.2 Схема підсилювальних каскадів з перехресними ООС
За ідеології побудови розглянута схема схожа на підсилювач, в якому використані каскади з комбінованою ООС. Однак при заданому коефіцієнті посилення схема має більшу смугою пропускання, яка практично не скорочується при збільшенні числа каскадів, що пояснюється комплексним характером зворотного зв'язку на високих частотах.
Також як і каскад з комбінованою ООС схема виявляється узгодженої по входу і виходу з КСВН не більше 1,5 і 1,3 відповідно, за умов [9, 10]:

; (1.60)
При виконанні умов (1.60) і при нехтуванні величинами другого порядку малості, коефіцієнт посилення двухтранзісторного варіанту підсилювача зображеного на малюнку 6.2 описується виразом:
; (1.61)
де ; (1.62)
;
;
; (1.63)
;
;
- Поточна частота;
.
При заданому значенні , двухтранзісторного варіанту підсилювача дорівнює:
, (1.64)
де .
При збільшенні числа каскадів підсилювача, верхня гранична частота всього підсилювача практично не змінюється і може бути розрахована за емпіричної залежності
,
де - Загальне число каскадів; - Верхня частота смуги пропускання двухтранзісторного варіанту підсилювача, що розраховується за формулою (1.66).
Підключення додаткових каскадів підсилення до двухтранзісторному варіанту підсилювача призводить до зростання посилення в раз, і загальний коефіцієнт підсилення, в цьому випадку, дорівнює:
.
Для підвищення вихідний потужності розглянутого підсилювача можна скористатися його модифікованою схемою приведеною на малюнку 6.3 [11].

Малюнок 6.3 Схема підсилювача з підвищеною вихідною потужністю.
Для схеми наведеної на малюнку 6.3 справедливі всі співвідношення наведені вище, однак вона має вдвічі більшу величину вихідної потужності завдяки паралельному включенню вихідних транзисторів [9
Приклад 11. Розрахувати , , двухтранзісторного варіанту підсилювача наведеного на малюнку 6.2, при використанні транзистора КТ610А (дані транзистора наведені в прикладі 1) і умов: = 50 Ом; = 0,81; = 10.
Рішення. Підставляючи в (1.62) різні значення знайдемо, що = 10 при = 0,262. Тепер по (1.64) визначимо: = 101 МГц. Використовуючи (1.63), отримаємо: = 13,1 Ом; = 191 Ом.
6.3 РОЗРАХУНОК каскаду зі складанням НАПРУЖЕНЬ
Схема каскаду по змінному струму наведена на малюнку 6.4 [10].

Малюнок 6.4 Схема каскаду зі складанням напруг
За умови:
(1.67)
напруга, що віддається транзистором каскаду, так само вхідного, ток ж, віддають попереднім каскадом, практично дорівнює струму навантаження. Тому відчувається опір навантаження каскаду одно половині опору , Його вхідний опір також одно половині опору , Аж до частот відповідних = 0,7. Це слід враховувати при розрахунку робочих точок розглянутого і предоконечного каскадів.
При виконанні умови (1.67) коефіцієнт підсилення каскаду в області частот описується виразом:
,
де
;
;
;
;
.
Оптимальна по Брауде АЧХ каскаду реалізується при розрахунку , за формулами [12]:
; (1.68)
, (1.69)
а значення визначається із співвідношення:
. (1.70)
Приклад 12. Розрахувати , , каскаду зі складанням напруг наведеного на малюнку 6.4, при використанні транзистора КТ610А (дані транзистора наведені в прикладі 1) і умов: = 50 Ом; = 0,9.
Рішення. За формулами (1.68), (1.69) отримаємо = 3 кОм; = 10,4 пФ. Тепер по (1.70) знайдемо = 478 МГц.

7 РОЗРАХУНОК ПІДСИЛЮЮЧИХ КАСКАДІВ З чотирьохполюсних коригуючими ланцюгами
7.1 РОЗРАХУНОК ВИХІДНИЙ коригувальні ланцюга
У розглянутих вище підсилювальних каскадах розширення смуги пропускання було пов'язано з втратою частини вихідний потужності в резисторах коригувальних ланцюгів, або ланцюгів ООС. Цього недоліку позбавлені підсилювачі, побудовані за принципом послідовного з'єднання коригувальних ланцюгів (КЦ) та підсилювальних елементів [2].
Приклад побудови такої схеми підсилювача по змінному струму наведено на малюнку 7.1.

Малюнок 7.1 Схема підсилювача з коригуючими ланцюгами
При цьому розрахунки вхідних, вихідних і міжкаскадних КЦ ведуться з використанням еквівалентної схеми заміщення транзистора наведеної на рисунку 1.2. З теорії підсилювачів відомо [3], що для отримання максимальної вихідної потужності в заданій смузі частот необхідно реалізувати відчувається опір навантаження, для внутрішнього генератора транзистора, рівне постійній величині в усьому робочому діапазоні частот. Це можна реалізувати, включивши вихідну ємність транзистора (див. малюнок 1.2) у фільтр нижніх частот, що використовується в якості вихідної КЦ. Схема включення вихідний КЦ наведена на малюнку 7.2.

Малюнок 7.2 Схема вихідний коректує ланцюга
При роботі підсилювача без вихідний КЦ, модуль коефіцієнта відбиття | | Ощущаемого опору навантаження внутрішнього генератора транзистора дорівнює [3]:
| | = , (1.71)
де - Поточна кругова частота.
При цьому зменшення вихідної потужності щодо максимального значення, обумовлене наявністю , Складає величину:
, (1.72)
де - Максимальне значення вихідної потужності на частоті за умови рівності нулю ;
- Максимальне значення вихідної потужності на частоті при наявності .
Описана в [3] методика Фано дозволяє при заданих і розрахувати такі значення елементів вихідний КЦ і , Які забезпечують мінімально можливу величину максимального значення модуля коефіцієнта відбиття в смузі частот від нуля до . У таблиці 7.1 наведені нормовані значення елементів , , Розраховані за методикою Фано, а також коефіцієнт , Що визначає величину відчутного опору навантаження щодо якого обчислюється .

Таблиця 7.1 Нормовані значення вихідний КЦ

Справжні значення елементів розраховуються за формулами
(1.73)
Приклад 13. Розрахувати вихідну КЦ для підсилювального каскаду на транзисторі КТ610А ( = 4 пФ), при = 50 Ом, = 600 МГц. Визначити і зменшення вихідний потужності на частоті при використанні КЦ і без неї.
Рішення. Знайдемо нормоване значення : = = = 0,7536. У таблиці 7.1 найближче значення одно 0,753. Цьому значенню відповідають: = 1,0; = 0,966; = 0,111; = 1,153. Після денормірованія за формулами (1.73) отримаємо: = 12,8 нГн; = 5,3 пФ; = 43,4 Ом. Використовуючи співвідношення (1.71), (1.72) знайдемо, що за відсутності вихідний КЦ зменшення вихідний потужності на частоті , Обумовлене наявністю , Становить 1,57 рази, а при її використанні - 1,025 рази.