4.3. Структура третья.
На рис. изображена схема с соединительным элементом в виде параллельного включения R и C. Функция передачи такой цепи имеет нуль и полюс на действительной оси, причем частота полюса выше частоты нуля.
Рис.43
Для наглядности на рис. построены асимптотические АЧХ для нуля и для полюса отдельно. Начиная с частоты нуля fZ коэффициент передачи увеличивается с наклоном +6 дБ/окт. После частоты полюса fP действуют две асимптоты: одна с наклоном +6 дБ/окт, а другая -6 дБ/окт и компенсирует влияние первой. В результате общая АЧХ имеет три асимптоты: до fZ горизонтальная асимптота, затем в интервале частот fZ- fP асимптота имеет наклон +6 дБ/окт, далее снова горизонтальная асимптота.
Рис.44(а)
Рис.44(б)
ФЧХ формируется в левой части графика (рис…) асимптотической ФЧХ для нуля с наклоном +45°/дел, а в правой – для полюса с наклоном -45°/дел.
Рис.45
4.4. Структура четвертая.
На рис.43 изображена схема с активным четырехполюсником ИНУН, вход и выход которого соединяет проходная емкость. Естественно, усилительный элемент должен поворачивать фазу сигнала на 180°, в противном случае возникает положительная обратная связь, при которой эта схема не может функционировать в качестве усилителя.
Рис.46 Структура цепи с зависимым источником ЭДС и проходной ёмкостью
Функция передачи такой цепи характеризуется коэффициентом усиления ИНУН и полюсом на действительной оси. Вид АЧХ (рис.44) будет напоминать АЧХ интегрирующей цепи (рис. 34,б).
Рис. 47 АЧХ структуры рис.43
Важное отличие заключается в том, что согласно передаточной функции эффект действия проходной емкости на входе усилителя будет увеличиваться усилителем в (1 + μ) раз. Частота полюса уменьшится во столько же раз по сравнению с пассивным интегральным звеном. Эффект увеличения проходной ёмкости, был обнаружен в 1911г. [ ] и сегодня он известен в литературе как эффект Миллера [ ] .
ФЧХ формируется полюсом на действительной оси, однако общий фазовый сдвиг включает в себя еще поворот фазы на 180° от усилительного элемента (рис.48 нижняя характеристика).
Рис.48 ФЧХ структуры рис.43.
В учебной литературе обычно говорится о фазовом сдвиге только от действия проходной емкости. Тогда изображают нормированную ФЧХ.
4.5. Структура пятая.
На рис.46 показана схема с проходной емкостью, но уже в усилителе, выход которого характеризуется источником тока, т. е. на ИТУН. В этом случае на вход должна пересчитываться не только емкость, но и сопротивление нагрузки. Важной особенностью того, что применен источник тока, является прохождение части сигнала в нагрузку через проходную емкость. Возникают два пути прохождения сигнала: основной путь через ИТУН с усилением и поворотом фазы и путь через проходную емкость. Функция передачи содержит полюс и нуль на действительной оси, причем нуль оказывается в правой полуплоскости., о чем свидетельствует знак «–» в скобках числителя. Такие цепи классифицируются как неминимально-фазовые.
Рис.49 Структура цепи с зависимым источником тока и проходной ёмкостью
Вид АЧХ показан на рис.47. Не минимально фазовый характер цепи на
модуль передачи не влияет. На графике АЧХ три асимптоты, как результат сложения асимптот для полюса и нуля.
ФЧХ формируется полюсом и нулем. ФЧХ нуля в правой полуплоскости соответствует ФЧХ полюса в левой полуплоскости. Таким образом, ФЧХ (рис.48) определяется двумя полюсами (верхние характеристики). Суммарный фазовый сдвиг достигает -180°, как показано на рис.48.
Рис.50 АЧХ структуры рис.46
Рис.51 ФЧХ структуры рис.46