16

За способом зв’язку між каскадами підсилювачі електричних сигналів поділяються на підсилювачі з резистивно-ємнісним, трансформаторним та гальванічним зв’язком. Підсилювачі з резистивно-ємнісним і трансформаторним зв’язком забезпечують розв’язку сусідніх каскадів по постійному струму і тому не можуть підсилювати сигнали постійного струму. Гальванічний зв’язок між каскадами застосовується в підсилювачах постійного струму.

За видом колекторного кола підсилювачі змінного струму поділяються на аперіодичні та резонансні. В аперіодичних підсилювачах у коло колектора включений резистор, а в резонансних – коливальний контур.

1. Аперіодичний підсилювач з резистивно-ємнісним зв’язком

Електрична принципова схема аперіодичного підсилювача з резистивно-ємнісним зв’язком наведена на рис. 1а, а еквівалентна схема його вихідного кола – на рис. 1б. Транзистор VT замінено керованим джерелом струму SU_вх з опором 1/h₂₂, де h₂₂ – вихідна провідність цього транзистора. Крім того, враховано вихідну ємність транзистора С_вих.

Рис. 1. Аперіодичний підсилювач з резистивно-ємнісним зв’язком:

а) електрична принципова схема; б) еквівалентна схема вихідного кола

Для аналізу підсилювальних властивостей цієї схеми потрібно знайти коефіцієнт передачі напруги. Це зручніше зробити, попередньо визначивши напругу :

, (1)

де .

Тепер можна розрахувати вихідну напругу підсилювача:

^, (2)

де - постійна часу кола навантаження.

Комплексний коефіцієнт передачі напруги має такий вигляд:

. (3)

В області нижніх частот , а тому_н<<1. Впливом провідностей jC_вих та так само можна знехтувати. Тоді примодуль коефіцієнта передачі напруги.

В області середніх частот , а тому_н>>1. Провідність jC_вих ще мала і може не враховуватися. Тоді отримуємо: K_u=K_maxSR₄.

В області верхніх частот провідності jC_вих та виявляються співрозмірними. Тоді, де_в= R₄С_вих – постійна часу підсилювача на високих частотах.

На дуже високих частотах , а тому K_uK_max/_в.

Залежність модуля коефіцієнта передачі напруги аперіодичного підсилювача (рис. 1а) від частоти наведена на рис. 2.

Рис. 2. Амплітудно-частотна характеристика аперіодичного підсилювача

2. Вибірні підсилювачі

Вибірні підсилювачі застосовуються у тих випадках, коли необхідно із поступаючої на вхід сукупності сигналів широкого частотного діапазону виділити групу сигналів близьких частот.

Вибірні підсилювачі поділяються на дві основні групи:

1. Вибірні підсилювачі з використанням паралельного LC-контура (резонансні підсилювачі).

2. Вибірні підсилювачі з використанням частотно-залежного від’ємного зворотнього зв’язку.

2.1. Резонансний підсилювач

Електрична принципова схема резонансного підсилювача наведена на рис. 3а, а еквівалентна схема його вихідного кола – на рис. 3б.

Рис. 3. Резонансний підсилювач: а) електрична принципова схема;

б) еквівалентна схема вихідного кола

На частотах, близьких до резонансної частоти , можна вважати. Вихідна ємність транзистора С_вих мала порівняно з ємністю контура С і може не враховуватися. Навантаженням резонансного підсилювача служить вхідний опір наступного каскаду R_вх, який шунтує паралельний коливальний контур настільки, що власними втратами в контурі можна знехтувати.

За таких допущень еквівалентна провідність вихідного кола резонансного підсилювача

, (4)

де – вхідна провідність наступного каскаду.

Як правило, G_вх>>h₂₂, тому

. (5)

Вираз для реактивної провідності можна перетворити так:

(6)

Якщо - узагальнена розстройка, то

. (7)

Тому комплексний коефіцієнт передачі напруги резонансного підсилювача визначається виразом

, (8)

де .

Отже, АЧХ резонансного підсилювача (рис. 4) співпадає з АЧХ контура в колі навантаження.

Рис. 4. Амплітудно-частотна характеристика резонансного підсилювача