Основные показатели усилительных устройств, страница 40

б) ;                                    (1.42)

в случае же ПХ вида рис. 1.18,в     с подъемом  и спадом будет

в) .                              (1.43)

Спад (подъем) вершины импульса обусловлены влиянием реактивных элементов связи в усилителях (конденсаторов и трансформаторов связи), то есть теми же элементами, которые вызывают частотные и фазовые искажения гармонических сигналов в области нижних частот. Поэтому говорят, что искажения вершины импульсов, то есть переходные искажения импульсных сигналов в области больших времен, эквивалентны частотным и фазовым искажениям гармонических сигналов в области нижних частот.

Выше были рассмотрены ПХ и переходные искажения усилителя переменного тока без учета его входной цепи. В случае необходимости ПХ и переходные искажения могут быть определены для усилителя вместе с его входной цепью. Для этого во всех приведенных выше рассуждениях вместо U_вх.(t) и К следует брать е_ист.(t) и К^*. Тогда все ПХ и переходные искажения будут сквозными.

Если для случая многокаскадного усилителя определены переходные искажения в области малых и больших времен каждого каскада, то результирующие искажения могут быть определены по формуле:

,                                        (1.44)

,                                        (1.45)

где n – число каскадов усилителя.

В усилителях постоянного тока (УПТ), в том числе в операционных усилителях (ОУ), в отличие от рассмотренных выше усилителей переменного тока переходная характеристика (ПХ) в области больших времен совпадает с идеальной ПХ и, следовательно, спада (подъема) вершины импульса нет. Это объясняется отсутствием в них тех реактивных элементов, которые в усилителях переменного тока вызывают эти переходные искажения. В области же малых времен ПХ   УПТ  и ОУ совпадают с переходными характеристиками усилителей переменного тока.

Метод ПХ удобен при описании свойств усилителя импульсных сигналов, поскольку ПХ естественным образом непосредственно характеризует искажения импульсов. Между АЧХ и ФЧХ с одной стороны и ПХ с другой стороны существует достаточно жесткая однозначная связь, позволяющая по известным частотным и фазовым характеристикам и искажениям найти переходную характеристику и переходные искажения усилителя и наоборот. При увеличении полосы усиливаемых частот усилителя в области верхних частот, то есть при увеличении верхней граничной частоты f_в, будут уменьшаться время установления t_у и задержки t_з фронтов импульсов, то есть будут уменьшаться искажения фронтов импульсов, а при увеличении полосы пропускания частот усилителя в области нижних частот, то есть при уменьшении нижней граничной частоты f_н, будут уменьшаться искажения вершины импульса D, которые при f_н=0 вообще исчезнут.