НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ




предыдущая главасодержаниеследующая глава

5.6. Апериодический усилитель

Схема замещения простейшего апериодического резистивного усилителя представлена на рис. 5.14, а. Усилительный прибор обозначен в виде зависимого источника тока SΕ1 с внутренней проводимостью Gi = 1/Ri. Емкость С0 включает в себя межэлектродную емкость активного элемента, а также емкость внешней цепи, шунтирующей нагрузочный резистор R = 1/G. Схема на рис. 5.14, а является обобщенной, применимой к любому активному элементу.

Рис. 5.14. Апериодический транзисторный усилитель ОЭ: а - схема замещения коллекторной цепи, б - частотная характеристика
Рис. 5.14. Апериодический транзисторный усилитель ОЭ: а - схема замещения коллекторной цепи, б - частотная характеристика

В случае транзисторного усилителя под крутизной S следует подразумевать величину h21э/Rвх (см. § 5.4), а под Gi - параметр h22.

Подставив в формулу (5.35') проводимость Gi вместо h22, а также получим передаточную функцию усилителя


где


- максимальный коэффициент усиления (при ω → 0).

Модуль передаточной функции


При изменении частоты со получается амплитудно-частотная характеристика, изображенная на рис. 5.14, б.

В апериодических усилителях, работающих на пентодах, часто применяется схема, представленная на рис. 5.15, а. От схемы на рис. 5.13, а, эта схема отличается дополнительной цепью R1, C1, назначение которой заключается в защите выходных цепей усилителя от источника постоянного напряжения Еа0. Резистор R1, как правило, обладает высокоомным сопротивлением, очень большим по сравнению с R. Величина же последнего выбирается из условия обеспечения достаточно широкой полосы пропускания усилителя. Схема замещения анодной цепи усилителя представлена на рис. 5.15, б.

Рис. 5.15. апериодический ламповый усилитель с разделительной цепью R1C1 на выходе (а) и схема замещения анодной цепи (б)
Рис. 5.15. апериодический ламповый усилитель с разделительной цепью R1C1 на выходе (а) и схема замещения анодной цепи (б)

Определим сначала напряжение на зажимах 1-1' (рис. 5.15, б), создаваемое током SΕ1; очевидно, что


Тогда напряжение на выходе усилителя (зажимы 2-2')


где


- передаточная функция разделительной цепи R1, C1.

На основании выражений (5.46) и (5.47) получаем


где (слагаемое G1C0/C1 отброшено ввиду того, что С01 << 1).

Рассмотрим частотную характеристику усилителя, На участке, примыкающем к ω = 0, т. е. при частотах, на которых сопротивление разделительного конденсатора 1/ωС1 больше или, соизмеримо с сопротивлением R1, влиянием проводимости iωС0, а также проводимости 1/(R1 + 1/iωC1) в (5.46) можно пренебречь, благодаря чему выражение (5.48) принимает вид


Модуль этого выражения


На среднем участке характеристики, на частотах, при которых а проводимость ωС0 все еще пренебрежимо мала по сравнению с проводимостью G, формула (5.49) еще более упрощается:


Наконец, при относительно высоких частотах, когда проводимость ωС0 соизмерима с GΣ, получается


При изменении частоты со получаем частотную характеристику, изображенную на рис. 5.16, а.

Рис. 5.16. Частотная характеристика (а) усилителя, показанного на рис. 5.15, и полюса его передаточной функции (б)
Рис. 5.16. Частотная характеристика (а) усилителя, показанного на рис. 5.15, и полюса его передаточной функции (б)

Обычно выполняются следующие неравенства: Поэтому можно пренебречь проводимостями Gi и G1 по сравнению с G, что позволяет считать

При этом выражение (5.48) упрощается:


где τ0 = RC0 - постоянная времени цепи R, С0; τ1 = R1C1 - постоянная времени разделительной цепи R1, С1;


- коэффициент усиления (приближенное значение) в области частот 1/R1C1 < ω < 1/RC0.

Переходя к комплексной переменной р = σ + iω, запишем выражение (5.50) в форме


Полюса передаточной функции Κ(р) (корни уравнения


Так как то


Расположение полюсов р1 и р2 на плоскости р показано на рис. 5.16, б.

Заметим, что при С1 → ∞ (при конечном и неизменном R1) формула (5.48) переходит в


совпадающую с (5.43) при замене в последней Gi + G на GΣ. При этом полюс (единственный) передаточной функции


будет в точке р1 = -GΣ/C0.

Соотношения (5.44)-(5.53) будут использованы в следующей главе при анализе прохождения сигналов через апериодический усилитель. Там же определим импульсную характеристику рассматриваемого усилителя.

предыдущая главасодержаниеследующая глава








© Сенченко Антонина Николаевна, Злыгостев Алексей Сергеевич, 2010-2018
При копировании обязательна установка активной ссылки:
http://rateli.ru/ 'rateli.ru: Радиотехника'