Частотные искажения в схеме с оэ.

1. Область низких частот (до 100 кГц)

В области низких частот и возрастают и становятся соизмеримыми с R_вх усилительного каскада и с . Кроме того , поскольку , сл-но возникает ООС, что понижает в области низких частот.

Коэффициент низкочастотных искажений каскада:

.

Определим влияние конд, на , без учета и

,

где

• Модуль коэф. усиления:

( ).

• Коэф. частотных искажений: .

Для разделительного конденсатора аналогично: .

Для шунтирующего конденсатора : .

Из формулы следует, что тем быстрее уменьшается с уменьшением частоты , чем меньше . Т.о., чтобы уменьшить значение нижней граничной частоты необходимо увеличить . Постоянные времени можно увеличить или увеличивая сопротивление резисторов, или емкость конденсаторов. Обычно емкость конденсаторов.

, это справедливо для , ,

Т.о, в области низких частот АЧХ усилительного каскада, в основном, определяется параметрами внешних элементов.

2. Область высоких частот.

АЧХ определяется параметрами транзистора. Упрощенная эквивалентная схема коллекторной цепи транзистора, работающего на комплексную нагрузку (без учета )

и шунтируют ; - барьерная емкость перехода

, после упрощения:

- Коэффициент высокочастотных искажений:

Эмиттерный Повторитель (Каскад с ок)

Входное сопротивление:

С учетом делителя:

Выходное сопротивление ( отключен, замкнут):

- Коэф. усиления по напряжению:

- Коэф. усиления по току:

Свойства эмиттерного повторителя.

1. Большое

2. Малое

3. 

4. 

5. , т.е выходное напряжение по форме повторяет входное.

Все это делает благоприятным использование ЭП в качестве буфера между между источником сигнала с большим и приемником с малым .

Свойства каскада с общим истоком.

Полевой транзистор с управляющим p-n переходом. Транзистор – с n-каналом.

сопротивление накала

пружинка, , при

Смещение: Используется автоматическое смещение от , за счет протекания тока . Через потенциал затвора по постоянному току равен 0. Сл-но:

Связь:

при =0,

- Входное сопротивление

.Чтобы не шунтировать большое внутреннее сопротивление затвора и чтобы на нем не было заметного падения напряжения от протекающего тока утечки обратно смещенного p-n перехода.

- Выходное сопротивление

- Коэф. усиления по напряжению

- Коэф. усиления по току не определяют, т.к.

Частотные искажения определяются по тем же формулам, что и для схемы ОЭ, но:

В области высоких частот

Обратная связь в усилителях.

Обратная связь – это явление передачи части энергии с выхода усилителя на его вход.

Цепь, по которой осуществляется передача энергии, называется целью ОС. Она обычно выполняется в виде пассивного линейного четырехполюсника с коэф. передачи :

ОС, охватывающая один или несколько каскадов, У называется местной ОС.

Цепь ОС вместе с частью усилителя, которую она схватывает, называется петлей ОС.

ПОС: Если находится точно в фазе с , то сигнал на входе усилителя увеличивается, и, как следствие, увеличивается . Сл-но,

ООС: Если находится точно в противофазе с , то сигнал на входе уменьшается, и, как следствие, уменьшается .

Если и , то это комплексная ОС.

В зависимости от способа подачи сигнала ОС на вход различают:

- последовательную ОС (источник входного сигнала – вход усилителя – выход цепи ОС соединены последовательно)

- параллельную ОС (выход цепи ОС включен параллельно источнику входного сигнала).

При последовательной ОС происходит сложение напряжений, а при параллельной ОС – сложение токов, сл-но, и .

По способу снятия ОС с выхода усилителя различают:

- ОС по току , (вых. цепи ОС последовательно с );

- ОС по напряжению , (выход цепи ).;

- Комбинированная ОС;

1. В режиме КЗ по напряжению исчезает, а по току сохраняется;

2. В режиме XX ОС по напряжению сохраняется, а по току исчезает;

Это два правила экспериментального определения типа ОС по способу снятия.

Влияние ОС на коэффициент усиления.

Определим , охваченного последовательной ОС по напряжению при помощи четырехполюсника с коэф. передачи :

Пусть ОС – положительная:

При отрицательной ОС:

.

- глубина ОС, которая показывает, во сколько раз изменяется под влиянием ОС.

Усилитель с параллельной ОС по напряжению.

рис.б.

При ООС:

; ;

, где , ,

При :

(ОУ), т.е. коэф. усиления не зависит от параметров усилителя без ОС.

Влияние ОС на стабильность коэффициента усиления.

Допустим, что коэф. усиления усилителя, охваченного ОС изменился на , тогда относительное изменение :

Т.о. относительное изменение в раз меньше относительного изменения без ОС. Налицо стабилизирующее действие ООС.

Влияние ОС на ширину полосы пропускания.

Для однокаскадного усилителя:

;

;

Для низкочастотных усилителей условие противофазности входного и выходного сигналов выполняется лишь на средних частотах. За счет фазовых сдвигов на частотах близких к граничным каждого каскада возможен переход ООС в ПОС.

Влияние ОС на коэффициент гармоник.

ООС приводит к уменьшению как паразитных гармоник сигнала, так и самого полезного сигнала. Данное уменьшение полезного сигнала мажет быть компенсировано за счет использования зонального усилительного каскада, устанавливаемого до каскада с ООС (каскада мощного усиления, характеризуемого значительными нелинейными искажениями).

Установим связь между наибольшим значением входного напряжения без и с ООС. При последовательной ООС:

Максимальное входное напряжение определяется допустимыми нелинейными искажениями:

в раз меньше без ОС:

;

,т.к. (без ОС при заданном )