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.
|
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:
.
|
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.
- Предыдущая запись: ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ТЕСТОВ НА ЭЛЕКТРОМАГНИТНУЮ СОВМЕСТИМОСТЬ К ИМПУЛЬСНЫМ ПОЛЯМ СВЕРХКОРОТКОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ
- Следующая запись: Дискретное преобразование Фурье
- ПРЕДУСИЛИТЕЛЬ АУДИОСИГНАЛОВ C АРУ (2)
- ЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХРАНЫ МОТОЦИКЛА (0)
- БУФЕРНОЕ УСТРОЙСТВО C ЕДИНИЧНЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ УСИЛЕНИЯ ДЛЯ АЦП (0)
- СИНХРОНИЗАТОР C ЗАДАНИЕМ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ (0)
- CXЕMA ЗВУКОВОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ПРИ КОРОТКОМ ЗАМЫКАНИИ (0)
- ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛА WWV (0)
- УПРАВЛЯЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛА ОБРАТНОГО ХОДА ЛУЧА (0)