Амплитудно-Частотная Характеристика

Важнейшим показателем усилителей, работающие с частотными искажениями, является амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) – зависимость коэффициента усиления усилителя от частоты К=ƒ(ƒ) (рис. 3.8). Диапазон частот от ƒ_н до ƒ_в, определяемый графически на уровне 0,707 К_max, называется полосой пропускания усилителя.

Входной сигнал переменный, следовательно, коэффициент усиления зависит от частоты

KU=|Ku|ejφ

Изменение частоты влияет как на модуль коэффициента усиления |Ku|, так и на аргумент φ, т.е. коэффициента усиления зависит от частотных свойств транзистора и емкостных сопротивлений конденсаторов связи С1; С2.

С1и С2–конденсаторы связи

Паразитные емкости С0=(1+ KU) Сk+См, где

Сk–емкость коллекторного перехода

См–емкость монтажа

С0≈несколько сотен ПФ

При ω<ωHбольшое влияние реактивных сопротивлений конденсаторов связи

XC1.2=1/ ωHС1,2 оно становиться большим и его влияние существенно 1мкФ

KH= K0/(1+(1/ ωHτH)2)1/2- где τH= C1,2(Rвых+ RH)

Rвых≈ Rк; τH= C1,2(Rк+ RH)

При ω>ωВ влияние C1,2мало, но элемент C0 начинает влиять шунтируя RHи Kyc уменьшается

Kв= K0/(1+(1/ ωHτH)2)1/2

τв= С0(RкRн/(Rк+ RH))

Уменьшение коэффициента усиления на верхних частотах обусловлено наличием паразитных емкостей.

Частотные искажения обуславливаются зависимостью от частоты параметров усилителя и самого транзистора.

Недостатком рассмотренной схемы усиления является зависимость ее параметров от температуры. На рис. 3.7 представлена схема усилительного каскада с температурной стабилизацией рабочей точки.

Рис 3.7 Схема усилительного каскада.

В схеме усилительного каскада с температурной стабилизацией функцию цепи смещения выполняет делитель R´_б, R´´_б, а функцию температурной стабилизации – звено, состоящее из резистора R_э и конденсатора С_э, включенных в цепь эмиттера. При повышении температуры увеличиваются токи транзистора. Ток эмиттера I_э создает дополнительное падение напряжения на резисторе R_э. Согласно второму закону Кирхгофа

U_бэ=I₁ R´´_б- I_э R_э

Следовательно, увеличение тока эмиттера I_э приводит к уменьшению напряжения U_бэ, вследствие чего эмиттерный переход смещается в сторону запирания. Ток базы и ток коллектора уменьшаются, т.е. устанавливается прежний режим работы. Потенциальная диаграмма каскада показана на рис. 3.7.

Рассмотренная схема усилительного каскада с общим эмиттером “поворачивает” фазу выходного напряжения по отношению к фазе входного напряжения на 180°.