2.5 Амплитудно-частотная характеристика схемы

Рассмотрим по отдельности низкие, средние и высокие частоты

Низкие частоты:

Так как в схеме присутствуют частотно зависимые элементы – три конденсатора, выражение для комплексного коэффициента передачи будет выглядеть следующим образом:

(2.41)

(2.42)

Логарифмический коэффициент передачи в области низких частот:

=20

(2.43)

Расчёт ЛАЧХ в области низких частот изображена на рисунке 2.5

Таблица 2.3 – ЛАЧХ в области низких частот

ω, рад/с	1	10	102	103	104	105	106	107
,дБ	-160	-100,049	-44,0314	-25,5556	-25,0794	-25,0746	-25,0745	-25,0745

Рисунок 2.5 – ЛАЧХ в области низких частот

Высокие частоты:

Коэффициент передачи определится следующим выражением:

(2.44)

(2.45)

Логарифмический коэффициент передачи в области высоких частот:

(2.46)

Расчёт ЛАЧХ в области высоких частот изображен на рисунке 2.6

Таблица 2.4 – ЛАЧХ в области высоких частот

ω, рад/с	1	10	102	103	104	105	106	107
,дБ	-24,437	-24,437	-24,437	-24,437	-24,4411	-24,8355	-34,6941	-54,2693

Рисунок 2.6 —график ЛАЧХ в области высоких частот

Итоговый график ЛАЧХ частот приведен на рисунке 2.7

Данные для построения ЛАЧХ приведены в таблице 2.5

Таблица 2.5 – данные для построения ЛАЧХ

ω, рад/c		1	10	100	1000	10000	100000	10^6	10^7	10^8
LKu(ω),дБ		-159,65	-100,04	-44,031	-25,555	-25,079	-25,074	-34,694	-54,266	-74,3164
10^9
-97,708

2.7 – ЛАЧХ для всего диапазона частот

2.6 Фазочастотная характеристика схемы

В силу наличия трёх конденсаторов (С₁, С_2, С₃) по сравнению со средними частотами на низких частотах существует фазовый сдвиг выходного сигнала по отношению к входному (максимальный сдвиг 3π/2).

Значения ЛФЧХ в области низких частот:

Для области низких частот:

(2.47)

график ЛФЧХ в области низких частот приведен на рисунке 2.8

Данные для построения ЛФЧХ приведены в таблице 2.6

Таблица 2.6 – данные для построения ЛФЧХ в области низких частот

ω, рад/c	1	10	100	1000	10000	100000	1000000
φ(ω),рад	4,694689	4,535	3,141	0,549	0,055	0,0055	0,000558

Рисунок 2.8 график ЛФЧХ в области низких частот

Для области высоких частот:

(2.48)

график ЛФЧХ в области высоких частот приведен на рисунке 2.9

Данные для построения ЛФЧХ приведены в таблице 2.7

Таблица 2.7 – данные для построения ЛФЧХ в области высоких частот

ω, рад/c	10000	100000	10^6	10^7	10^8	10^9	10^10
φ(ω), рад	-0,031	-0,30072	-1,25985	-1,54955	-1,67713	-2,40346	-3,0509

Рисунок 2.10 график ЛФЧХ в области высоких частот

Итоговая фазочастотная характеристика изображена на рисунке 2.11

Данные для построения ФЧХ приведены в таблице 2.8

Таблица 2.8 – данные для построения ЛФЧХ

ω, рад/c		1	10		100		1000		10000		100000		10^6	10^7		10^8
φ(ω),рад		4,69	4,53		3,14		0,54		0,0557		-0,30		-1,25	-1,54		-1,67
10^9	10^10			10^11		10^12		10^13		10^14		10^15
-2,40346	-3,0509			-3,1325		-3,14068		-3,1415		-3,14158		-3,1415

Рисунок 2.11 – график ЛФЧХ

Рисунок 2.12 — итоговые графики ЛАЧХ и ЛФЧХ

Определяем рабочий диапазон частот (диапазон, на котором коэффициент передачи по напряжению уменьшается в раз).

Рабочий диапазон частот схемы: 850Гц – 0,3МГц.