Рисунок 7.1. Потенциометрический регулятор усиления
При малых громкостях человеческое ухо хуже воспринимает звуки низких и высоких частот. Поэтому в усилителях звуковых частот применяют так называемый тонкомпенсированный регулятор. На рисунке 7.1а тонкомпенсирующие цепи образованы элементами R>1C>1C>2. При малых уровнях громкости за счет цепи R>1C>1 происходит завал АЧХ в областях СЧ и ВЧ, с помощью конденсатора C>2 на ВЧ этот завал компенсируется, в результате АЧХ имеет вид, показанный на рисунке 7.1б.
Потенциометрический регулятор обеспечивает глубину плавной регулировки не более 40дБ, для получения большей глубины регулировки возможно последовательное включение нескольких подобных регуляторов.
Плавную регулировку усиления глубиной до 20дБ можно осуществить введением в каскад с ОЭ (ОИ) ПООСТ путем включения регулировочного резистора R>р в цепь эмиттера (истока) как показано на рисунке 7.2.
Рисунок 7.2. Регулировка введением ООС
Величину регулировочного резистора можно определить из соотношения:
R>р= (D>р – 1)/S>0,
где S>0 — крутизна усилительного элемента (БТ или ПТ), D>р — в относительных единицах.
Глубина регулировки такого типа регуляторов ограничивается действием паразитной емкости, шунтирующей резистор R>р, приводящей к шунтированию регулировочного резистора в потенциометрическом регуляторе в области ВЧ, и подъему АЧХ в области ВЧ (выброса ПХ в области МВ) за счет перекоррекции (см. подраздел 2.13) в регуляторе с помощью введения ПООСТ.
Ступенчатые регуляторы представляют собой делители напряжения, состоящие из резисторов (рисунок 7.3).
Рисунок 7.3. Компенсированный ступенчатый регулятор
Из-за входной емкости каскада, следующего за делителем, коэффициент передачи резисторного делителя зависит от частоты. Для устранения частотной зависимости все резисторы делителей шунтируются подстроечными конденсаторами, емкость которых определяется из условия равенства постоянных времени плеч делителя, например R>1C>1=R>2C>2, причем C>2 выбирается с учетом входной емкости следующего каскада, в качестве C>2 может выступать входная емкость каскада без дополнительного конденсатора, однако в этом случае влияние изменения C>вх будет сказываться сильнее.
Если усилитель предназначен для работы в согласованном тракте передачи (т.е. R>вх=R>г=R>0, где R>0 — характеристическое сопротивление тракта передачи), то ступенчатый регулятор целесообразно выполнить на основе симметричных аттенюаторов Т- и П-типов [11] (рисунок 7.4а,б).
Рисунок 7.4. Т- и П-образные симметричные аттенюаторы
Для П-образной схемы аттенюатора номиналы элементов определяются из следующих соотношений:
Номиналы Т-образной схемы аттенюатора определяются следующим образом:
Практическая схема ступенчатого регулятора на 18 дБ для 75-омного тракта передачи, работающего в диапазоне рабочих частот (0…150)МГц, приведена на рис. 7.5.
Рисунок 7.5. Ступенчатый аттенюатор
Схема построена на основе одинаковых П-образных звеньев с затуханием в шесть децибел. В зависимости от положения переключателей SA