Амплитудно-частотная и фазовая характеристики усилителя с RC связью

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лекция

Амплитудно-частотная и фазовая характеристики усилителя

с RC связью

Учитывая, что Н>>В, частотную характеристику усилителя с RC связью для всего диапазона частот можно аппроксимировать следующим выражением:

АЧХ:

ФЧХ:

Импульсные широкополосные усилители.

Наряду с усилением непрерывных сигналов часто возникает задача усиления импульсных сигналов, спектр которых лежит в диапазоне широких частот. Одной из основных характеристик импульсного усилителя, показывающей его искажения при усилении импульсных сигналов, является переходная характеристика.

Для идеального:

Для реального:

При усилении импульсного сигнала искажения состоят в следующем:

1)Искажения в области малых времен: 0<t<<н

Искажения состоят в том, что нарастание перепада напряжения происходит не мгновенно, а с затягиванием во времени. Это затягивание определяется величиной В, чем меньше В, тем меньше длительность фронта перепада напряжения.

2) Искажения в области больших времен:(t>>В)

Состоят в том, что вместо постоянного сигнала на выходе мы получаем сигнал спадающий по величине во времени.

н - характеризует скорость спада.

При усилении одиночного импульса наблюдаются следующие искажения:

tф=t0,9-t0,1=2,9В=2,2/В

Искажение оценивается:

А) длительность фронта:

tф, время, за которое выходной сигнал изменяется от уровня 0,1 до уровня 0,9 от своего установившегося значения.

Б) спад плоской вершины:

*180%=(tи/н)*100%

Для усиления импульсных сигналов обычно используют усилители с RC связью, в которых для расширения диапазона усиливаемых частот применяют специальные меры, т.е. вводят специальные элементы - проводят коррекцию АЧХ. Коррекция АЧХ осуществляется следующими способами:

Путем введения частотно-зависимых сопротивлений в коллекторную цепь.

Путем введения частотно-зависимых обратных связей.

Частотная коррекция в области низких частот с использованием частотно-зависимого сопротивления коллекторной цепи.

Rф,Cф - расширяют диапазон усиливаемых частот.

Оптимально подобранные элементы коррекции низких частот не должны давать выброса АЧХ.

Коррекция в области высоких частот с использованием частотно-зависимых элементов в коллекторной цепи.

усилитель импульсный широкополосный

Схема усилительного каскада:

Lk - элемент коррекции.

Избирательные усилители.

Избирательные усилители - это усилители предназначенные для усиления сигналов в относительно узком диапазоне частот.

Основные параметры:

К0 - коэффициент усиления в рабочем диапазонее частот.

0 - средняя частота рабочего диапазона.

0,7 - полоса пропускания рабочего диапазона частот

Избирательность оценивается крутизной склонов АЧХ, чем круче АЧХ, тем выше избирательность. Она оценивается коэффициентом прямоугольности АЧХ:

Избирательные усилители бывают:

с частотно-зависимой нагрузкой

с частотно-зависимой обратной связью

1.Резонансные усилители:

Резонансные усилители - это избирательные усилители с частотно-зависимой нагрузкой, когда в качестве нее используется колебательный контур.

Rк.экв - эквивалентное сопротивление коллекторной цепи

R<<pLk

- обобщенная расстройка

- добротность

RН подключаемое к выходу усилителя оказывается включенным параллельно колебательному контуру, это уменьшает добротность, а следовательно расширяет полосу пропускания, что часто бывает нежелательно. Для того чтобы RН не влияло на Q, используют частичное включение контура.

Такое включение уменьшает коэффициент усиления, что является недостатком, однако это позволяет неухудшать добротность контура, что является приемлемым.

Избирательные усилители с частотно-зависимыми обратными связями (RC-избирательные усилители).

Избирательные усилители с колебательным контуром (LC-избирательные усилители) обычно используются на частотах fp>100 кГц. На низких частотах их применяют ограниченно по следующим принципам:

, то fp, Lk,Ck.

Конструктивно Lk, CK с большими параметрами имеют большие размеры, что увеличивает размеры схемы усиления. Кроме того, Lk невозможно изготовить используя методы интегральной технологии.

На низких частотах QLk, QCk, а следовательно невозможно получить избирательный усилитель с заданной добротностью. В связи с этим на низких частотах используют избирательные усилители с частотно-зависимой обратной связью, обычно составленной из RC-элементов.

Основной усилитель - это усилитель с RC-связью, имеющей широкую полосу пропускания.

- цепь обратной связи имеет АЧХ режекторного типа.

В качестве цепи обратной связи в таком усилителе обычно используют схему симметричный мост:

Размещено на Allbest.ru