4.4. Дослідження еп в частотній області

В частотній області досліджуються ЕП з метою визначення частотного діапазону ЕІС, які можуть бути оброблені з допустимими лінійними (частотними ) спотвореннями.

Область низьких частот

В досліджуваному підсилювачі присутні частотозалежні опори, а тому коефіцієнт передачі змінюється в частотній області. Як елемент міжкаскадного зв`язку використовується конденсатор С 1. Такий зв`язок широко застосовують в RC-підсилювачах. Слід уяснити його переваги. Він розділяє генератор вхідного сигналу ( датчик ) та ЕП за постійним струмом, що дає можливість проводити розрахунок початкового режиму шляхом визначення R Б без врахування внутрішнього опору датчика. В той же час, конденсатор великої ємності ( мкФ ) забезпечує передачу інформаційних сигналів в необхідному частотному діапазоні. Якщо необхідно передати постійну та низькочастотну складові розділяючі конденсатори виключають та створюють підсилювачі постійного струму. Наявність розділяючих конденсаторів обумовлює спад АЧХ в області нижніх частот. Пояснити це можна, аналізуючи зменшення коефіцієнта передачі подільника напруги за умови збільшення опору резистора R1 ( опір конденсатора збільшується зі зменшенням частоти). В результаті в області низьких частот появляються частотні ( лінійні ) спотворення ЕІС – обумовлені лінійним компонентом – конденсатором. При аналізі ЕП необхідно оцінити їх допустимі значення. Для цього в EWB використовують Bode Ploter. Амплітудно-частотна характеристика та зафіксовані параметри в області низьких частот подані на рис. 9. В області середніх частот, де впливом розділяючого конденсатора можливо ВЖЕ знехтувати (з ростом частоти його опір достатньо зменшився), коефіцієнт підсилення становить 38.8 дБ. Нижню межову частоту визначаємо на рівні - 3 дБ. Одержуємо Н= 88.3 Гц.

Вхідне коло ЕП моделюють диференціюючою схемою (див.«45стр. » ). При цьому Н = 1/ Н, де Н = R диф С1. Величина ємності конденсатора показана на принциповій схемі, а значення вхідного диференціального опору одержано в розділі 4.1. Порівняйте значення нижньої межової частоти, які одержані двома способами.

Рис. 9. Дослідження АЧХ в області нижніх частот

Область верхніх частот

В області високих частот (ВЧ) спад АЧХ обумовлений: частотними властивостями безпосередньо БТ; - ємнісними властивостями навантаження ( наступного каскаду); - паразитними ємностями. Якщо в області низьких частот можна виключити розділяючі конденсатори і таким чином запобігти частотних спотворень, то в області високих частот це неможливо..Зменшити вплив окремих компонентів - так ( використати більш високочастотний транзистор), що збільшить верхню межову частоту. Результати дослідження АЧХ в області ВЧ подані на рис. 10.

Рис.10. Дослідження АЧХ в області високих частот

Зменшення коефіцієнта передачі в області ВЧ можна пояснити за допомогою подільника напруги за умови, коли R2 зменшується

( зменшується опір конденсатора зі збільшенням частоти ).

Частотні властивості ЕП в області ВЧ моделюють інтегруючою схемою

( див.лаб.№ 9, « 45 с. »). Тоді В = 1/В, де В = R 1C БТ. Резистор в колі колектора ( 130 Ом, рис. 1 ) визначає вихідний опір ЕП . За величиною межової частоти, одержаної за допомогою Bode Plotera , вирахуйте ємність транзистора. При зменшені величини опору вказаного резистора лінія навантаження піднімається вгору, коефіцієнт підсилення за напругою зменшується, але, вочевидь, зросте верхня межова частота ( В зменшиться).

Встановіть значення В за умови зменшення R1 на 10%.