Принцип работы:

С ростом температуры все токи транзистора увеличиваются – режим работы усилителя нарушается. Нас будет интересовать ток эмиттера , с ростом которого растет падение напряжения на резисторе(), что приводит к уменьшению напряжения смещения. Это вытекает из 2-го закона Кирхгофа для участка цепи:

сonst (слабо зависит от температуры)

Уменьшение напряжения смещения сопровождается закрыванием транзистора, в результате чего все токи его уменьшаются, режим работы усилителя стабилизируется.

Через резистор протекает не только постоянный ток, стабилизирующий режим работы, но и переменный ток, приводящий к падению переменного (полезного) напряжения на этом резисторе, что ведет к уменьшению выходного напряжения, а, следовательно, и к уменьшению коэффициента усиления по напряжению.

Для устранения этого недостатка параллельно подключают конденсаторбольшой емкости, т.е. с малым реактивным сопротивлением. При этом постоянный ток будет протекать через резистор, а переменный – через конденсатор с малым сопротивлением, в результате чего потери полезного напряжения будут минимальны.

3.4 Анализ ачх широкополосного усилителя (шпу)

Рассмотрим ШПУ с эмиттерной стабилизацией:

- входное сопротивление следующего каскада

, где - паразитная емкость нагрузки;- выходная емкость данного каскада;- входная емкость следующего каскада.

АЧХ такого усилителя:

К_U идеальная АЧХ

К_U0

реальная АЧХ

0 f

На средних частотах АЧХ реального и идеального усилителя совпадают, на нижних и верхних частотах наблюдаются завалы АЧХ, говорящие о присутствии искажений. (Искажение – это отклонение формы выходного сигнала на выходе усилителя от формы входного сигнала.)

Рассмотрим область верхних частот

К искажениям на верхних частотах приводит наличие паразитной емкости нагрузки :

С ростом частоты входного сигнала реактивное сопротивление этой емкости уменьшается (), следовательно, бо́льшая часть выходного тока ответвляется через эту емкость, не попадая в нагрузку, что приводит к уменьшению, т.е. к завалу АЧХ в области верхних частот.

Избавиться от паразитной емкости нагрузки полностью невозможно, но уменьшить ее желательно. Для этого используют рациональный монтаж: применяют элементы с короткими и толстыми выводами, безвыводные элементы, используют транзисторы с четвертым (корпусным) выводом, т.е. ВЧ-транзисторы с малой паразитной емкостью.

Рассмотрим область нижних частот

К искажениям на нижних частотах приводит наличие разделительных и блокировочных конденсаторов.

а) влияние разделительных конденсаторов :

С понижением частоты входного сигнала реактивные сопротивления конденсаторов увеличиваются (;

), следовательно, увеличиваются падения полезного напряжения на них, т.е. растут потери полезного сигнала, что приводит к уменьшению коэффициента усиления (к возникновению завала АЧХ в области нижних частот).

б) влияние блокировочного конденсатора :

С понижением частоты входного сигнала реактивное сопротивление

блокировочного конденсатора растет (), в результате чего меньшая часть переменного тока ответвляется через этот конденсатор, на резисторебудет выделяться бо́льшая часть переменного (полезного) напряжения (растут потери полезного напряжения на нем), в результате чего выходное напряжение и коэффициент усиленияуменьшаются (возникнет завал в области нижних частот).

Чтобы уменьшить искажения в области нижних частот необходимо, чтобы реактивные сопротивления разделительных и блокировочных конденсаторов были минимальны, т.е. чтобы были максимальны емкости этих конденсаторов.