Активные линейные цепи

March 31, 2012 by admin Комментировать »

                                        Литература: [Л.1], стр. 205-206, 226-228                                                                                       

Типичным примером активной цепи является усилитель, собранный на n-p-n транзисторе с общим эмиттером. Если нагрузкой усилителя служит R-цепь, то такой усилитель является апериодической активной цепью, а если нагрузкой служит колебательный контур – частотно-избирательной активной цепью.

Рис. 5.10

 

 На рис. 5.10 представлена упрощенная принципиальная схема частотно-избирательной активной цепи. При достаточно малой амплитуде входного сигнала такую цепь можно считать линейной (линейным усилителем малых сигналов). Этот случай мы и рассмотрим.

Для определения характеристик рассматриваемой активной цепи составим ее эквивалентную схему. Транзистор можно представить в

виде источника тока управляемого напряжением . Величина тока в этом случае составит

,                                (5.69)

где  – крутизна характеристики транзистора (крутизна управления), имеющая размерность . Как известно, источник тока можно представить как параллельное соединение идеального источника и внутреннего сопротивления, в качестве которого выступает внутреннее сопротивление транзистора . Тогда эквивалентная схема рассматриваемой цепи принимает вид (рис. 5.11).

Так же, как и для пассивной цепи (параллельного контура) комплексный коэффициент передачи:

.

Рис.5.11

 

совпадает с комплексным сопротивлением . Вместе с тем, для рассматри-ваемой   цепи   комплексная

проводимость определяется выражением

,                                    (5.70)

где  – эквивалентное сопротивление контура с учетом внутреннего сопротивления  транзистора. Сравнение (5.70) с (5.59) показывает, что комплексный коэффициент передачи рассматриваемой цепи описывается выражением (5.60) с той лишь разницей, что вместо собственного сопротивления параллельного контура  здесь выступает

.                                  (5.71)

Очевидно, исходя из эквивалентной схемы, добротность рассматриваемого усилителя составит величину

.                                         (5.72)

Так как , то включение параллельного контура в качестве нагрузки усилителя приводит к уменьшению его добротности, что объясняется шунтирующим свойством транзистора.

Аналогично комплексный коэффициент передачи как функция удвоенной относительной расстройки ε описывается выражением

,                                   (5.73)

а амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики – соответственно выражениями:

,                                   (5.74)

.                               (5.75)

Полоса пропускания рассматриваемого усилителя определяется в соответствии с (5.54), где вместо  фигурирует

.                               (5.76)

Очевидно, так как включение параллельного контура в качестве нагрузки усилителя приводит к уменьшению его добротности до , это в свою очередь обуславливает расширение полосы пропускания.

Контрольные вопросы к главе 5

 

1.    Приведите классификацию радиотехнических цепей.

2.    Чем отличаются линейные цепи от нелинейных?

3.    Как описывается импульсная характеристика цепи? Что такое оператор преобразования сигнала линейной цепью?

4.    Поясните смысл амплитудно-частотной характеристики и чем она отличается от фазо-частотной характеристики?

5.    Какие линейные цепи называются инерционными?

6.    Перечислите методы анализа преобразования сигналов линейными цепями.

7.    Сравните классический и временной методы преобразования сигнала линейной цепью.

8.    Что есть общего между спектральным и операторным методами?

9.    Какие радиотехнические цепи называются пассивными апериодическими цепями?

10.      Приведите примеры пассивных частотно-избирательных цепей и перечислите их характеристики.

11.   Какие линейные цепи относятся к активным цепям?

12.   Приведите характеристики частотно-избирательной цепи.

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 6. Преобразование детерминированных

сигналов линейными цепями

 

Рассмотренные выше математические модели различных сигналов и линейных цепей позволяют перейти к рассмотрению задач прохождения сигналов через линейные цепи. При этом, целесообразно все многообразие задач разделить на две группы. К первой группе следует отнести задачи преобразования первичных, т.е. видеосигналов, как одиночных, так и периодических. Вторая группа объединяет задачи анализа прохождения модулированных сигналов через линейные цепи.

В общем случае задача анализа прохождения сигналов через линейные цепи формулируется следующим образом. Задан входной сигнал  и его характеристики (временные, спектральные, операторные). Входной сигнал поступает на линейную цепь (рис. 5.) с известными характеристиками (временными, спектральными, операторными). Необходимо найти соответствующие характеристики входного сигнала. При этом в соответствии с целями анализа в большинстве случаев нет необходимости находить все характеристики выходного сигнала, а ограничиться некоторыми из них, например, формой выходного сигнала  или его спектром . Это в свою очередь, определяет выбор метода анализа.

Ввиду многообразия задач преобразования детерминированных сигналов линейными цепями ниже будут рассмотрены некоторые из них, освоение методики решения которых позволит решать и более сложные задачи.

 

 

 

Источник: Медиченко М.П., Литвинов В.П. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебное пособие. – М.: Изд-во МГОУ, 2011.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты