2.7.2. Частотная характеристика в области низших частот

Как правило, усилительные ИС выполнены с непосредственными связями и могут усиливать сигналы постоянного тока (f_н = 0). Для обеспечения заданной частотной характеристики УНЧ в области низших частот (f_н, ) в схему включают разделительные конденсаторы (навесные) на входе и на выходе ИС. При этом заданные f_н, могут обеспечиваться совместно обоими конденсаторами. Тогда при отсутствии блокировочного конденсатора в цепи эмиттера (С₃ на рис. 2.15,б) в соответствии с подразделом 2.3

, (2.121)

где ; ; (2.122)

, , (2.123)

где С₁ – разделительный конденсатор на входе ИС;

С₂ – разделительный конденсатор на выходе ИС;

R_г – сопротивление источника сигнала;

R_н – сопротивление нагрузки;

R_вх.ис, R_вых.ис – входное и выходное сопротивления ИС из паспортных данных.

При заданных М_нi, R_i обычно требуется определить величину емкости. Из (2.121) - (2.123) можно найти

,

, (2.124)

, .

Заданные f_н и могут быть обеспечены одним разделительным конденсатором. Тогда при отсутствии блокировочного конденсатора в цепи эмиттера

либо . (2.125)

При этом второй конденсатор может отсутствовать (при согласовании режимов по постоянному току без конденсатора) либо быть настолько большим, что постоянная этой цепи будет во много раз превышать постоянную первой цепи.

При наличии блокирующего конденсатора в цепи эмиттера транзистора VT2 (С₃ на рис. 2.15,б) в формировании низкочастотной части частотной характеристики могут участвовать три или два конденсатора:

, (2.126)

где

, (2.127)

, (2.128)

R_г – выходное сопротивление предыдущего звена.

Из (2.126), (2.127) чаще находят

. (2.129)

2.7.3. Частотная характеристика в области высших частот

Частотные свойства ИС рассматриваемого уровня в области высших частот определяются высшей граничной частотой ИС f_в.ис (на которой коэффициент усиления уменьшается на 3 дБ). Заданная в исходных данных на усилитель высшая граничная частота f_в не должна превышать f_в.ис, т.е.

. (2.130)

Если f_в и f_в.ис близки по величине, то на этом формирование высокочастотной части заканчивается. Однако ИС имеют, как правило, более высокое значение f_в.ис, иногда намного превышающее величину f_в проектируемого усилителя. В этом случае нужно формировать частотную характеристику в области высших частот, сообразуясь с требованиями задания ( f_в) путем включения навесных элементов (конденсаторов) в выходные цепи ИС. Проще всего и всегда выполнимо (но не всегда выгоднее) подключение конденсатора параллельно выходу ИС, как указано пунктиром на рис. 2.15,б. Цепь из С_к, R_н и выходного сопротивления R_вых.ис будет формировать новый полюс в частотной характеристике и соответствующую ему граничную частоту f _в.ис, которая и должна быть равна заданной:

, (2.131)

где

. (2.132)

При заданных f_н, М_в (М_в ≠ 0,7) и R_экв рассчитывают С_к:

, (2.133)

.

У ряда ИС имеются дополнительные выводы, выходное сопротивление которых значительно превышает R_вых.ис. Использование таких выводов позволяет существенно уменьшить величину С_к.