Линейные стационарные цепи. Нелинейные цепи. Параметрические цепи, страница 4

Усилители, ширина полосы рабочих частот которых соизмерима с ее средней частотой, относят к широкополосным. Они усиливают импульсные сигналы.

1.4  Апериодический усилитель

Если нагрузкой усилителя является параллельное соединение резистора и конденсатора (имеется ввиду, полная нагрузка, включающая вспомогательные цепи), то его называют апериодическим. Наиболее распространены апериодические УНЧ и УЗЧ, но могут быть также апериодические УПТ и УВЧ. Схема примера апериодического усилителя (АУ) приведена на рисунке 1.8.

 

Рис. 1.8 Апериодический усилитель

Схема замещения АУ на основе двухполюсной схемы замещения биполярного транзистора приведена на рисунке 1.9.

Рис. 1.9 Схема замещения апериодического усилителя

Резистор  представляет собой параллельное соединение резисторов  и . Конденсатор  – емкость нагрузки. Емкость также входит в состав проводимости , но, в большинстве случаев, она значительно меньше  . Емкости уменьшают коэффициент усиления усилителя в области высоких частот. Коэффициент усиления по напряжению согласно схеме замещения определяется следующим выражением:

,

(1.6)

где  – действительная часть проводимости (активное внутреннее сопротивление транзистора);

 – проводимость нагрузки и коллекторного резистора;

 – суммарная емкость нагрузки и транзистора.

После некоторых преобразований выражение для коэффициента передачи приобретает вид:

,

(1.7)

где  – максимум коэффициента усиления по напряжению;

 – постоянная времени цепи.

По форме выражение совпадает с коэффициентом передачи низкочастотной RC-цепи (Рисунок 1.10), но в силу активности цепи  может быть больше единицы. Кроме того, рассмотренный апериодический усилитель инвертирует входной сигнал. Это приводит к отрицательному знаку коэффициента усиления.

 

Рис. 1.10 Низкочастотная RC-цепь и ее коэффициент усиления

АЧХ апериодического усилителя есть модуль :

,

(1.8)