Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики усилителя

 
 

В многокаскадных усилителях с емкостной связью выходной сигнал предыдущего каскада (например, Uвых1 на рис. 4.8, в) поступает во входную цепь последующего каскада через делитель напряжения: разделительный конденсатор Ср2 – входное сопротивление Rвх2 (см. рис. 4.8, в). Для средних частот сопротивление конденсатора Ср2 можно считать равным нулю, т.е. сигнал от предыдущего каскада передается к следующему без ослабления и общий коэффициент усиления усилителя KU0 равен произведению коэффициентов усиления отдельных каскадов.

По мере снижения частоты реактивные сопротивления разделительных конденсаторов Ср = 1/wС увеличиваются и напряжения сигнала, поступающие на последующие каскады с делителей Ср - Rвх уменьшаются. Общий коэффициент усиления многокаскадного усилителя уменьшается (рис. 4.8, а). Частота, при которой модуль коэффициента усиления снижается в Ö2 раз, считается нижней граничной частотой fн усилителя звуковых частот. Влияние величины емкости разделительного конденсатора на нижнюю граничную частоту и, как следствие, на ширину полосы пропускания усилителя показано на рис. 4.8, б.

В области высоких частот факторами, влияющими на модуль коэффициента усиления, являются зависимость коэффициентов усиления транзисторов от частоты, наличие межэлектродных емкостей транзисторов и емкости монтажа усилителей. Для усилителей звуковых частот верхней граничной частотой fв считается частота, на которой модуль коэффициента усиления снижается в Ö2 раз.

Диапазон усиливаемых частот усилителя оценивается показателем, который получил название полоса пропускания fп = fв - fн (см. рис. 4.8, а).

Уменьшение модуля коэффициента усиления в области низких и высоких частот оцениваются коэффициентами частотных искажений

Мн = KU0/ |KUн|; Мв = KU0/ |KUв|,

где |KUн| и |KUв| – модули коэффициентов усиления соответственно на нижней и верхней граничных частотах усилителя, которые представляют собой произведения коэффициентов частотных искажений, вносимых каждым каскадом

Мн = Мн1Мн2… МнN; Мв = Мв1Мв2… МвN.

Коэффициент частотных искажений в области низких частот рассчитывают как величину, обратную коэффициенту ослабления делителя, образованного разделительным конденсатором Ср и входным сопротивлением Rвх каскада (рис. 4.8, в)

.

Коэффициент частотных искажений в области высоких частот можно рассчитать по формуле

,

где tв = tb + tкэквивалентная постоянная времени каскада в области высоких частот; tb = 1/(2pfb); fb - верхняя граничная частота усиления транзистора; tк – определяется параметрами коллекторной (стоковой) цепи каскада.

В общем случае при определении полосы пропускания усилителя учитывают не только нижнюю fн и верхнюю fв граничные частоты усилителя, но и коэффициенты частотных искажений Мн и Мв на этих частотах, которые могут отличаться в зависимости от назначения усилителя.

Наличие конденсаторов в схеме и комплексный характер коэффициента усиления транзисторов на высоких частотах приводят к появлению фазовых сдвигов выходного сигнала по отношению ко входному.

С понижением частоты входного сигнала появление фазового сдвига обусловлено тем, что ток в цепях с конденсаторами опережает по фазе напряжение. Поэтому фазовый сдвиг в области низких частот имеет опережающий характер, его угол равен сумме углов фазовых сдвигов, создаваемых всеми конденсаторами в схеме

jн = jн1 + jн2 +…+ jнN.

Угол фазового сдвига можно найти, анализируя схему рис. 4.8, в

.

В области высоких частот комплексный характер коэффициента усиления транзистора и шунтирующее действие межэлектродных емкостей создают отстающий фазовый сдвиг выходного напряжения относительно входного. Угол фазового сдвига, создаваемого одним каскадом усиления, можно найти из соотношения

.

Для многокаскадного усилителя угол фазового сдвига в области высоких частот равен сумме углов фазовых сдвигов, создаваемых каскадами

jв = jв1 + jв2 + …+ jвN.

 

 








Дата добавления: 2014-12-09; просмотров: 2166; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2022 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.004 сек.