Простые виды рч параметров Малосигнальные параметры и характеристики рч компонентов
Если амплитуды сигналов, действующих на входе устройств малы, то можно считать, что устройство работает в линейном режиме. Для количественной оценки свойств компонентов используется ряд общих малосигнальных РЧ параметров и характеристик (показателей качества), которые не учитывают нелинейные явления, возникающие в каскадах:
Коэффициент передачи;
Амплитудно-частотная характеристика;
Переходная характеристика.
Частотные характеристики устройства
Частотные характеристики (АЧХ и ФЧХ) - это зависимость коэффициента передачи цепи от частоты. При снятии частотных характеристик для оси частот принято использовать логарифмический масштаб, при котором абсцисса x точки, соответствующей частоте f, пропорциональна логарифму f / f нач: x = x10 lg (f / f нач), где
f нач - начальная частотна анализа;
x10 - длина шкалы частот, соответствующая одной декаде, т.е. десятикратному изменению частоты.
При использовании логарифмического масштаба длины шкалы всех декад одинаковы, что позволяет детально просматривать локальное поведение частотных характеристик на различных частотах при снятии ЧХ даже в очень широких пределах (рис. 2).
Рис. 2. Применение логарифмических масштабов при снятии АЧХ
Переходная характеристика. Динамический анализ цепей
Анализ цепей во временной области (динамический анализ) заключается в нахождении отклика цепи на входное тестовое воздействие или на включение источника питания. Переходная характеристика ПХ (Transient Performance) - это отклик схемы на единичное входное воздействие (функцию включения), поданное на входные узлы схемы, или на включение источника питания (рис. 3).
Рис. 3. Общий вид переходной характеристики
В силу того, что амплитудно-частотная характеристика реальной цепи нелинейна, отклик цепи, т.е. сигнал на выходе, будет отличаться от входного сигнала. На переходной характеристике целесообразно выделять область малых времен ОМВ, соответствующую переднему фронту ПХ и область больших времен ОБВ, когда переходной процесс можно считать завершившимся. Если цепь не пропускает постоянное напряжение, которое можно рассматривать как переменное с бесконечно большим периодом Т, т.е. с частотой f = 0, то напряжение на выходе такой цепи стремится в области больших времен к нулю (рис. 2). В других случаях величину установившегося значения выходного напряжения можно найти, получив эквивалентную схему исследуемой цепи для нулевой частоты. Между областями больших и средних времен лежит область средних времен ОСВ. Четких границ между различными областями временной характеристики нет, величины их зависят от поведения конкретной схемы. Логарифмический масштаб для времени при снятии ПХ не нашел применения, и для более детального исследования схемы ПХ снимают в пропорциональном масштабе отдельно для областей малых и больших времен. На рис. 4 приведены такие ПХ для одной и той же схемы.
Рис. 4. Снятие ПХ для больших и малых времен
Для полного просмотра переходной характеристики необходимо знать время переходного процесса (конечное время анализа цепи), которое ориентировочно равно 2 - 3 максимальным постоянным времени цепи t max.