- •Схемотехніка аналогових електронних пристроїв Навчальний посібник
- •1. Введення
- •2. Підсилювальні пристрої на транзисторах
- •2.1. Класифікація підсилювальних пристроїв
- •2.2. Основні технічні показники і характеристики уу
- •2.3. Методи аналізу лінійних підсилювальних каскадів
- •2.4. Активних елементів уу
- •2.4.1. Біполярних транзисторів
- •2.4.2. Польових транзисторів
- •2.5. Підсилювальний каскад на біполярному транзисторі з ое
- •Провівши аналіз схеми, знайдемо, що
- •2.6. Термостабілізація режиму каскаду на біполярному
- •2.7. Підсилювальний каскад на біполярному транзисторі з Про
- •2.8. Підсилювальний каскад на біполярному транзисторі з ок
- •2.9. Підсилювальний каскад на польовому транзисторі з ої
- •2.10. Термостабілізація режиму каскаду на пт
- •2.11. Підсилювальний каскад на польовому транзисторі з ос
- •2.12. Тимчасові характеристики підсилювальних каскадів
- •2.12.1. Метод аналізу імпульсних спотворень
- •2.12.2. Аналіз підсилювальних каскадів в області малих часів
- •2.12.3. Аналіз підсилювальних каскадів в області великих часів
- •2.12.4. Зв'язок тимчасових і частотних характеристик підсилювальних
- •2.13. Простих схем корекції ачх і пх
- •3. Підсилювачі Із зворотним зв'язком
- •3.1. Загальних відомостей
- •3.2. Послідовна оос по струму
- •3.3. Послідовна оос по напрузі
- •3.4. Паралельна оос по напрузі
- •3.5. Паралельна оос по струму
- •3.6. Додаткові відомості по ос
- •3.6.1. Комбінована оос
- •3.6.2. Багатокаскадних підсилювачів з оос
- •3.6.3. Паразитних ос в багатокаскадних підсилювачах
- •4. Підсилювачі потужності
- •4.1. Загальних відомостей
- •4.2. Класів посилення
- •4.3. Однотактних розум
- •4.4. Двухтактниє розум
- •5. Підсилювачі постійного струму
- •5.1. Загальні відомості
- •5.2. Способи побудови упт
- •5.3. Диференціальні підсилювачі
- •5.4. Схем включення ду
- •5.5. Точностниє параметри ду
- •6. Операційні підсилювачі
- •6.1. Загальних відомостей
- •6.2. Основних параметрів і характеристики оу
- •6.3. Інвертуючий підсилювач
- •6.4. Неінвертуючий підсилювач
- •6.5. Різновидів уу на оу
- •6.6. Корекція частотних характеристик
- •7. Аналогові пристрої різного призначення
- •7.1. Регульованих підсилювачів
- •7.2. Підсилювачів діапазону свч
- •7.3. Пристроїв формування ачх
- •7.3.1. Активних фільтрів на оу
- •7.3.2. Гіраторів
- •7.3.3. Регуляторів тембру і еквалайзери
- •7.4. Аналогові перемножители сигналів
- •7.5. Компараторів
- •7.6. Генераторів
- •7.7. Пристроїв вторинних джерел живлення
- •8. Спеціальні питання аналізу аеу
- •8.1. Оцінка нелінійних спотворень підсилювальних каскадів
- •8.2. Розрахунок стійкості уу
- •8.3. Розрахунок шумових характеристик уу
- •8.4. Аналіз чутливості
- •8.5. Машинні методи аналізу аеу
- •9. Висновок
- •Список использованных источников
Провівши аналіз схеми, знайдемо, що
,
де
;
,
де
;
.
Ці
співвідношення отримані в припущенні,
що низькочастотне значення внутрішньої
провідності транзистора
багато менше
і
.
Ця
умова (якщо не буде обумовлено особливо)
діятиме і при подальшому аналізі
підсилювальних каскадів на БТ. Таке
допущення справедливе тому, що БТ є
струмовим приладом і особливо ефективний
при роботі на низькоомне навантаження.
Эквивалентная
схема каскада в
области ВЧ
приведена
на рисунке 2.14.
Поведінка АЧХ в цій області визначається впливом інерційності транзистора і ємкості .
Провівши аналіз згідно методиці розділу 2.4, отримаємо вираз для коефіцієнта передачі каскаду в області ВЧ:
,
де
-
постійна часу каскаду в області ВЧ.
Постійну часу каскаду для зручності аналізу представимо так:
,
де
- постійна часу транзистора (
),
;
-
постійна часу вихідного ланцюга
транзистора
;
-
постійна часу навантаження
.
Вхідну провідність представимо у вигляді:
,
де
- вхідна динамічна ємкість каскаду
.
Вихідна провідність визначиться як
,
де
-
вихідна ємкість каскаду
.
Виразу
для відносного коефіцієнта передачі
і коефіцієнта частотних спотворень
коментарів не потребують:
,
,
,
,
По приведених виразах будується АЧХ і ФЧХ каскаду в області ВЧ.
Зв'язок коефіцієнта частотних спотворень і виражається як
.
У
n-каскадном
підсилювачі з однаковими каскадами
спостерігається ефект звуження смуги
робочих частот, який можна компенсувати
збільшенням верхньої граничної частоти
каскадів
до
.
Эквивалентная
схема каскада в
области НЧ
приведена
на рисунке 2.15.
Поведінка АЧХ в цій області визначається впливом розділових ( ) і блокувальних ( ) ємкостей.
Вплив
цих ємкостей на коефіцієнт частотних
спотворень в області НЧ
каскаду можна визначити окремо,
використовуючи принцип суперпозиції.
Загальний коефіцієнт частотних спотворень
в області НЧ визначиться як
,
де N - число ланцюгів формуючих АЧХ в області НЧ.
Розглянемо
вплив
на АЧХ каскаду. Провівши аналіз згідно
методиці розділу 2.4, отримаємо вираз
для коефіцієнта передачі в області НЧ:
,
де
-
постійна часу розділового ланцюга в
області НЧ.
Постійна часу розділових ланцюгів в загальному випадку може бути визначена по формулі
,
де
- еквівалентний опір, що стоїть зліва
від
(звичайно це вихідний опір попереднього
каскаду або внутрішній опір джерела
сигналу)
- еквівалентний опір, що стоїть праворуч
від
(звичайно це вхідний опір наступного
каскаду або опір навантаження).
Для даного ланцюга постійна часу рівна:
.
Виразу для відносного коефіцієнта передачі і коефіцієнта частотних спотворень в області НЧ такі:
,
,
,
,
і коментарів не потребують. По цих виразах оцінюється вплив конкретного ланцюга на АЧХ і ФЧХ каскаду в області НЧ.
Зв'язок між коефіцієнтом частотних спотворень і нижньою граничною частотою виражається формулою
.
Аналогічним
чином враховується вплив інших розділових
і блокувальних ланцюгів, тільки для
блокувального емітерного ланцюга
постійна часу приблизно оцінюється
величиною
оскільки опір БТ з боку емітера приблизно
рівного
(див. підрозділ 2.4.1)а впливом
в більшості випадків можна нехтувати,
оскільки зазвичай
<<
.
Результуючу АЧХ і ФЧХ каскаду в області НЧ можна побудувати, використовуючи вже згадуваний принцип суперпозиції.
У
n-каскадном
підсилювачі з однаковими каскадами
спостерігається ефект звуження смуги
робочих частот, який в області НЧ можна
компенсувати зменшенням нижньої
граничної частоти каскадів до
.
