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.