Ответы на вопросы №6

1. Приведите расчет передаточной функции типовой ячейки, реализующей действительный полюс (рис. 2 из методички).

Для передаточной функции RC фильтра используем з. Кирхгофа:

т.е.

Тогда передаточная функция:

где – частота полюса передаточной функции

На малых частотах, при которых круговая частота сигнала много меньше собственной круговой частоты полюса передаточной функции, т.е. , выражение упрощается и тогда

На высоких частотах, при которых круговая частота сигнала много больше собственной круговой частоты полюса передаточной функции, т.е. , выражение также упрощается и передаточная функция имеет вид:

2. Приведите расчет передаточной функции типовой ячейки, аналогичной рис. 2 из методички, но с переставленными местами резистором и конденсатором.

Если выше был представлен фильтр низких частот, то с перестановкой резистора и конденсатора мы получим ФВЧ, так как выходное напряжение измеряется с резистора. Тогда аналогично:

Соответственно на малых частотах:

На высоких частотах:

3. Каким образом может повлиять неидеальность усилителя на передаточную функцию типовой ячейки на рис. 2 из методички?

Передаточная функция будет иметь формулу:

При неидеальности усилителя происходит снижение полосы пропускания, также снижается коэффициент передачи цепи обратной связи на высоких частотах, что ведёт к увеличению искажений, шумов, выходного сопротивления, а также снижается линейность фазы выходного сигнала с повышением частоты. ОУ можно считать линейным устройством только в ограниченном диапазоне амплитуд. При выходе за пределы диапазона, где ОУ является линейным устройством, форма выходного напряжения начинает отличаться от формы входного напряжения.