Рассмотрим область нижних частот а) влияние разделительных конденсаторов :
С понижением частоты входного сигнала реактивные сопротивления конденсаторов увеличиваются ( ;
), следовательно, увеличиваются падения полезного напряжения на них, т.е. растут потери полезного сигнала, что приводит к уменьшению коэффициента усиления (к возникновению завала АЧХ в области нижних частот).
б) влияние блокировочного конденсатора :
С понижением частоты входного сигнала реактивное сопротивление
блокировочного конденсатора растет ( ), в результате чего меньшая часть переменного тока ответвляется через этот конденсатор, на резисторе будет выделяться бо́льшая часть переменного (полезного) напряжения, т.е. увеличатся потери полезного сигнали и коэффициент усиления уменьшится (возникнет завал в области нижних частот).
Чтобы уменьшить искажения в области нижних частот необходимо, чтобы реактивные сопротивления разделительных и блокировочных конденсаторов были минимальны, т.е. чтобы были максимальны емкостиэтих конденсаторов (например, использовать электролиты ).
Но электролиты, в силу своих конструктивных особенностей, на ВЧ становятся индуктивными, что приводит к дополнительным потерям полезного сигнала. Поэтому вместо электролитов используют, например, танталовые оксидно-полупроводниковые (безиндуктивные) конденсаторы .
Недостаток таких конденсаторов – емкость меньше . Если требуется емкость , то используют электролиты, но их шунтируют керамическими конденсаторами KM6, КМ10.
Рассмотрим область средних частот
В этом частотном диапазоне , поэтому частотные свойства транзистора не сказываются на АЧХ ШПУ.
В этом частотном диапазоне реактивное сопротивление паразитной емкости , а реактивные сопротивления разделительных и блокировочных конденсаторов , поэтому они не оказывают влияния на АЧХ ШПУ.
Таким образом, в диапазоне СЧ амплитудно-частотная характеристика широкополосного усилителя не имеет завалов (не имеет искажений), т.е. совпадает с АЧХ идеального усилителя ( ).
Резонансные усилители
Основой резонансных усилителей является схема ШПУ, где вместо сопротивления коллекторной нагрузки ( K) включается колебательный контур.
Резонансный усилитель напряжения (РУН)
В приемниках РУН выступает в роли усилителя высоких частот (УВЧ).
Э , Э – элементы эмиттерной стабилизации.
Ф , Ф – обеспечивают развязку каскадов по питанию.
В этой схеме коллекторная стабилизация отсутствует, а следовательно отсутствует ООС по переменному току, т.е. нет снижения U.
В данной схеме электролитов нет, все конденсаторы керамические (емкости этих конденсаторов 10ки нФ).
Принцип усиления:
Если частота входного сигнала совпадет с частотой свободных колебаний контура, наступит резонанс токов, входное сопротивление колебательного контура станет чисто активным и достаточно большим ( ое десятки кОм), а, следовательно, и падение напряжения на нем также будет большим. Если же частота входного сигнала будет отличаться от частоты свободных колебаний контура, резонанса токов не будет, сопротивление контура будет реактивным и малым по величине, следовательно, и падение напряжения на этом сопротивлении будет мало. Таким образом, АЧХ резонансного усилителя будет выглядеть:
U
0 - резонансная частота контура
.
0
Добротность такого контура: , где
– активное сопротивление потерь;
- волновое сопротивление: .
Недостаток схемы:
Малое выходное сопротивление транзистора (ОЭ) и малое входное сопротивление следующего каскада шунтируют контур, в результате чего в контур вносятся дополнительные потери, что снижает его добротность и расширяет ПП усилителя, т.е. ухудшает избирательность.
Добротность контура с учетом шунтирующего влияния УЭ (усилительного элемента) и (сопротивлением нагрузки):
потери, вносимые усилительным элементом (УЭ) потери, вносимые сопротивлением
Нагрузки
Для устранения данного недостатка используют слабую связь контура с УЭ и (контур 2го вида).
|