3.2. Ограничения, накладываемые на передаточную функцию АЛЦ
Далеко не каждая функция может являться передаточной функцией физически реализуемой цепи. Простейшее ограничение связано с тем, что импульсная характеристика такой цепи обязана быть вещественной как реакция линейной системы на входной сигнал с едничной площадью.
Представим передаточную функцию в следующем виде:
Для того чтобы импульсная характеристика оставалась вещественной, необходимо потребовать выполнения условий
и .
Это возможно лишь в том случае, если вещественная и мнимая части передаточной функции являются соответственно чётной и нечётной функциями частоты:
и . (3.7.)
Гораздо сложение ответить на вопрос о том, какой должна быть передаточная функция АЛЦ для того, чтобы выполнялось условие физически реализуемой цепи при < 0.
Приведём без доказательства окончательный результат, известный под названием критерия Пэли-Винера. Физически реализуемая цепь должна быть такой, чтобы существовал интеграл
<0. (3.8)
Например, резонансный усилитель с прямоугольной АЧХ физически нереализуем, так как за пределами полосы пропускания равен бесконечности. Однако это не означает, что нельзя реализовать резонансный усилитель с АЧХ, близкой к идеальной. Усилители с большим числом колебательных контуров имеют АЧХ, близкую к прямоугольной.
3.3. Транзисторный апериодический усилитель
Апериодический транзисторный усилитель с резисторной нагрузкой изображён на рис. 3.3.
Рис. 3.
Сигнал внешней э.д.с. с внутренним сопротивлением поступает на базу n-p-n транзистора, включённого по схеме с общим эмиттером, а нагрузкой усилителя является резистор .
Базовый источник постоянного тока служит для установки электрического режима по постоянному току на проходной характеристике транзистора.
Коллекторный источник питания постоянного тока является резервуаром энергии усилителя. На рис. и - выходная ёмкость и ёмкость монтажа схемы.
Упрощённая схема апериодического усилителя по переменному току приведена на рис. . В ней исключены источники постоянного тока и , поскольку их сопротивления полагаются существенно меньшими, чем сопротивления и , а ёмкость является суммой ёмкостей и .
Работа такого усилителя происходит на линейных участках вольтамперных характеристик транзистора (рис. ).
Рис .3.
Анализ работы усилителя проводится с помощью эквивалентной схемы апериодического усилителя, изображённой на рис. 2.5., в которой - комплексная амплитуда эквивалентного генератора тока; - крутизна проходной характеристики транзистора; - внутреннее сопротивление эквивалентного генератора тока.
Апериодический усилитель служит для усиления слабых сигналов по напряжению. Поэтому будем интересоваться в первую очередь передаточной функцией по напряжению.
Полная проводимость цепи, включённой параллельно генератору тока равна
.
Комплексная амплитуда напряжения на нагрузке усилителя
.
Передаточная функция по напряжению апериодического усилителя
, (3. )
где , - постоянная времени нагрузки усилителя.
Соотношение () определяет АЧ и ФЧ характеристики апериодического усилителя
и (3. )
На нулевой частоте модуль и фаза коэффициента передачи усилителя соответственно равны:
и . (3. )
Модуль коэффициента усиления апериодического усилителя прямо пропорционален крутизне проходной характеристики транзистора и сопротивлению нагрузки транзистора с учётом шунтирующего влияния выходного сопротивления транзистора . При этом фаза выходного сигнала апериодического транзисторного усилителя с общим эмиттером изменяется на по сравнению с фазой входного сигнала.
Уравнение нормированной характеристики апериодического усилителя записывается в следующем виде:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.