Характеристики детерминированных сигналов. Представление произвольного сигнала в виде суммы элементарных колебаний, страница 22

.                                                                           (3.  )

Графики нормированной АЧ и ФЧ характеристик апериодического усилителя представлены на рис. 3. : частотная зависимость АЧ и ФЧ характеристик обусловлена влиянием конденсатора .

Рис. 3.

Полоса пропускания апериодического усилителя, определяемая на уровне , соответственно равна                    (3.  )

Полоса пропускания усилителя обратно пропорциональна суммарной ёмкости , шунтирующей нагрузочное сопротивление усилителя .

3.4. Транзисторный резонансный усилитель

Транзисторный резонансный усилитель изображён на рис. ., в котором в качестве сопротивления нагрузки используется колебательный контур.

Работа такого усилителя происходит также на линейных участках вольтамперных характеристик транзистора.

Рис. 3.

Резонансный усилитель служит для усиления слабых высокочастотных сигналов, поэтому основной характеристикой является его передаточная функция по напряжению. Эквивалентная схема резонансного усилителя представлена на рис. .

Рис. 3.

Входное сопротивление параллельного контура

,                                                                                     (3.)

где  - эквивалентное резонансное сопротивление;  - обобщённая расстройка;  – собственная добротность контура;  - резонансная частота параллельного контура.

Результирующее сопротивление резонансного усилителя с учётом шунтирующего влияния внутреннего сопротивления эквивалентного генератора тока  равно

.

Комплексная амплитуда выходного напряжения резонансного усилителя

                                                             (3.  )

Здесь,                                                                                         (3.  )

где ,         и    

- эквивалентные резонансное сопротивление, обобщённая расстройка и добротность контура с учётом внутреннего сопротивления генератора тока .

Для выражения передаточной функции резонансного усилителя из формулы (3.  ) получим

,                                 (3.  )

где  - резонансный коэффициент усиления.

Коэффициент усиления резонансного усилителя, как и в случае апериодического усилителя пропорционален крутизне транзистора S и сопротивлению нагрузки .

Знак минус в выражении  обусловлен тем, что транзисторный усилитель с общим эмиттером поворачивает фазу входного сигнала на .

При малых расстройках  « 1 эквивалентная обобщённая расстройка контура  и выражения для АЧ и ФЧ характеристик можно представить в следующем виде:

,                                                      (3.  )

.                                                               (3.  )

Уравнение нормированной характеристики резонансного усилителя записывается в следующем виде:

.                                                            (3.  )

Полоса пропускания резонансного усилителя, определяемая на уровне , соответственно равна .                     (3.  )

Полоса пропускания резонансного усилителя обратно пропорциональна нагруженной добротности его контура .

Графики нормированной АЧ и ФЧ характеристик резонансного усилителя представлены на рис. 3.

Рис. 3.

Одноконтурный резонансный усилитель обладает не высокой избирательностью, т.е. его способностью выделять полезный сигнал на фоне помех (рис. 3). Радиосигнал - помеха проходит на выход усилителя вследствие малой крутизны спадающей части его амплитудно-частотной характеристики. В этом смысле идеальным является резонансный усилитель, обладающий П-образной амплитудно-частотной характеристикой.

Рис. 3.

3.5. Двухконтурный транзисторный резонансный усилитель

Стремясь повысить частотную избирательность усилителя, прибегают к двухконтурным и многоконтурным резонансным усилителям, в которых удаётся получить АЧХ, по форме близкую к прямоугольной.

Рассмотрим транзисторный резонансный усилитель с двухконтурной нагрузкой (рис..).

Рис. 3.

Эквивалентная схема двухконтурного резонансного усилителя изображена на рис. 3. .

Рис. 3.