Дослідження методів корекції частотних та перехідних характеристик підсилювальних пристроїв, страница 2

Досліджуємо АЧХ підсилювача з корекцією в області НЧ. Графік АЧХ зображений на рисунку 2.

Рисунок 2 – АЧХ підсилювача з НЧ корекцією.

Із АЧХ підсилювача з НЧ корекцією бачимо, що в області низьких частот спостерігається підйом АЧХ.

Досліджуємо АЧХ підсилювача з емітерною ВЧ корекцією. Графік АЧХ зображений на рисунку 3.

Рис. 3 – АЧХ підсилювача з емітерною ВЧ корекцією.

Досліджуємо АЧХ підсилювача з паралельною індуктивною ВЧ корекцією. Графік АЧХ зображений на рисунку 4.

Рис. 4 – АЧХ підсилювача з паралельною індуктивною ВЧ корекцією.

Із графіка АЧХ бачимо, що паралельна індуктивна корекція в області ВЧ суттєво збільшує смугу пропускання підсилювача.

Досліджуємо АЧХ підсилювача з послідовною індуктивною ВЧ корекцією. Графік АЧХ зображений на рисунку 5.

Рис. 5 – АЧХ підсилювача з послідовною індуктивною ВЧ корекцією.

Із графіка АЧХ бачимо, що послідовна індуктивна корекція в області ВЧ також суттєво збільшує смугу пропускання підсилювача.

7.  Досліджуємо перехідну характеристику підсилювача з корекцією спотворень плоскої вершини імпульсу, встановивши частоту вхідного сигналу 50 Гц. Осцилограми вихідних сигналів без корекції спотворень плоскої вершини імпульсу та з корекцією зображені на рисунку 6.

Рис. 6 – осцилограми вихідних сигналів з корекцією плоскої вершини імпульсу та без корекції.

Визначаємо коефіцієнт спаду вершини імпульсу без корекції:

Визначаємо коефіцієнт спаду вершини імпульсу з корекцією:

Я бачимо, при корекції спотворень плоскої вершини імпульсу, ці спотворення значно зменшуються.

8.  Досліджуємо перехідну характеристику підсилювача в області малого часу за допомогою послідовної та паралельної ВЧ корекції.

Осцилограми вихідних напруг без корекції та з послідовною ВЧ корекцією зображені на рисунку 7.

Рис. 7 – осцилограми напруг без корекції та з послідовною ВЧ корекцією.

Обчислюємо тривалість фронту для вихідного сигналу без корекції:

Обчислюємо тривалість фронту для вихідного сигналу з послідовною індуктивною ВЧ корекцією:

Обчислюємо коефіцієнт викиду вершини імпульсу для вихідного сигналу без корекції:

Обчислюємо коефіцієнт викиду вершини імпульсу для вихідного сигналу з послідовною індуктивною ВЧ корекцією:

Перехідні характеристики підсилювача з послідовною та паралельною індуктивними корекціями, а також з емітерною корекцією в області малого часу практично збігаються.

9.  За допомогою пакету Micro-Cap Evaluation 7.0 досліджуємо АЧХ підсилювача з НЧ корекцією. Складаємо схему, зображену на рисунку 8:

Рис. 8 – схема підсилювача з НЧ корекцією.

АЧХ підсилювача без корекції зображена на рис. 9:

Рис. 9 – АЧХ підсилювача без корекції.

Із даної АЧХ можемо визначити нижню граничну частоту на рівні  3 дБ. .

АЧХ підсилювача з корекцією зображена на рис. 10:

Рис. 10 – АЧХ підсилювача з НЧ корекцією.

Із даної АЧХ можемо визначити нижню граничну частоту на рівні  3 дБ. .

10.  Досліджуємо АЧХ підсилювача з послідовною індуктивною корекцією в області ВЧ.

Складаємо схему, зображену на рисунку 11:

Рис. 11 – схема підсилювача з послідовною індуктивною ВЧ корекцією.

АЧХ підсилювача без корекції зображена на рисунку 12:

Рис. 12 – АЧХ підсилювача без корекції.

Верхня гранична частота на рівні 3 дБ дорівнює

АЧХ підсилювача з послідовною індуктивною ВЧ корекцією зображена на рисунку 13:

Рис. 13 – АЧХ підсилювача з послідовною індуктивною ВЧ корекцією.

Верхня гранична частота на рівні 3 дБ дорівнює . Бачимо, що у випадку послідовної індуктивної ВЧ корекції смуга пропускання розширилась.

11.  Досліджуємо АЧХ підсилювача з паралельною індуктивною ВЧ корекцією. Складаємо схему, зображену на рисунку 14:

Рис. 14 – АЧХ підсилювача з паралельною ВЧ корекцією.

На отриманій АЧХ спостерігається викид, що свідчить про те, що .

12.  Досліджуємо АЧХ підсилювача з емітерною ВЧ корекцією. Складаємо схему, зображену на рисунку 15:

Рис. 15 – підсилювач з емітерною ВЧ корекцією.

АЧХ даного підсилювача без корекції зображена на рис. 16.

Рис. 16 – АЧХ підсилювача рис. 15 без корекції.

Із даної АЧХ визначаємо верхню граничну частоту на рівні 3 дБ:

АЧХ підсилювача з емітерною ВЧ корекцією зображена на рис. 17:

Рис. 17 – АЧХ підсилювача з емітерною ВЧ корекцією.

Із даної АЧХ визначаємо смугу пропускання на рівні 3 дБ: . Отже, емітерна ВЧ корекція значно розширює смугу пропускання підсилювача, хоча і зменшує коефіцієнт підсилення.

Висновки: при виконанні даної лабораторної роботи було досліджено АЧХ підсилювача з НЧ корекцією, послідовною та паралельною індуктивною ВЧ корекцією, а також з емітерною ВЧ корекцією. При застосуванні НЧ корекції можна значно зменшити частотні спотворення сигналу на низьких частотах. При застосуванні ВЧ корекції можна зменшити частотні спотворення на високих частотах, а також значно розширити смугу пропускання підсилювача, а у випадку індуктивної корекції можна також збільшити площу підсилення каскаду. В роботі було також досліджено вплив ВЧ та НЧ корекцій на перехідну характеристику підсилювача.