ювачі. Амплітудно-частотні характеристики багатокаскадних підсилювачів
На практиці застосовуються багатокаскадні підсилювачі. Для багатокаскадного підсилювача комплексний коефіцієнт посилення (передачі) дорівнює добутку комплексних коефіцієнтів передачі окремих каскадів:
Аналогічно коефіцієнт посилення або; фазочастотную характеристики також підсумовуються:
Розглянемо область верхніх частот. Нормований коефіцієнт передачі некорректірованного резисторного каскаду
,
де. Для двох каскадів АЧХ перемножуються. p> Для N каскадів
. br/>
Посилення
.
Розглянемо спотворення
. br/>
Цим спотворень відповідає частота, для якої отримаємо:
або і,
звідки
. p> Гранична частота
. br/>
Нехай постійна часу ланцюга - величина постійна. Тоді із зростанням числа каскадів гранична частота зменшується, смуга звужується. p> Оскільки зазвичай смуга підсилювача задана, то постійна часу ланцюга
,
т. е. постійна часу кожного каскаду із зростанням їх числа повинна зменшуватися. p> Так як, то для зменшення необхідно знижувати опір навантаження (так як ємність C0 зменшити не вдасться, це величина постійна), значить знижується посилення кожного каскаду. Опір навантаження може бути розраховане за формулою
,
результуюче посилення
В
Знайдемо логарифм цього вирази:
В
Перший доданок враховує збільшення коефіцієнта посилення за рахунок зростання числа каскадів, друге доданок - негативне, враховує зменшення посилення за рахунок зменшення підсилення кожного каскаду. Як видно з малюнка, при певних частотах посилення перестає рости з ростом числа каскадів, багатокаскадні підсилювачі застосовувати в цьому випадку невигідно.
5. Перехідні характеристики багатокаскадних підсилювачів
Зображення перехідної характеристики багатокаскадного підсилювача визначається шляхом перемноження зображень перехідних характеристик окремих каскадів:
. br/>
Якщо каскади однакові, то
. br/>
Для некорректірованного резисторного каскаду
,
,. br/>
Зображення та оригінал досить складні, тому розглянемо не власними перехідні характеристики, а їх властивості.
1. Вид перехідних характеристик. При m = 0,35 викид кожного каскаду
. Такий же викид буде у N каскадів і не залежатиме від їх числа. З ростом числа каскадів збільшується затримка і час встановлення. p> Викид називають критичним викидом. Якщо коефіцієнт корекції m> 0,35 , То викид, результуючий викид збільшується. p> 2. Таким чином для монотонних характеристик окремих каскадів результуючий викид більше викиду одного каскаду і росте з ростом числа каскадів. br/>
- час встановлення. br/>
У разі однакових каскадів. У разі перехідних характеристик з викидом час встановлення більше часу встановлення одного каскаду, з зростанням числа каскадів час встановлення збільшується. Час встановлення можна визначити за тією ж формулою, але за певних викидах воно може бути менше. Вводиться характеристика - коефіцієнт уповільнення, що показує, у скільки збільшується час встановлення при подвоєння числа каскадів:
В
3. Для перехідних характеристик з викидом результуючий викид при близьких значеннях часу встановлення визначається наближено як
,
для однакових каскадів при числі каскадів і при N> 8.
4. Час затримки в багатокаскадного підсилювачі дорівнює сумі часів затримки кожного каскаду.
Розглянемо область великих часів. Як видно з малюнка, із зростанням числа каскадів збільшується спад перехідних спотворень. Якщо сумарний спад не перевищує 30%, він визначається як сума спадів і підйомів окремих каскадів:
В
6. Вибір числа каскадів імпульсних підсилювачів
При розрахунку імпульсного підсилювача зазвичай задано посилення, час встановлення, викид. Для одного каскаду
,. br/>
Для некорректірованного каскаду (m = 0), при m = 0,35 (викид) . Будемо вважати, що всі каскади однакові, тоді результуюче посилення
,
час встановлення
.
Число каскадів знайдемо, як
В
.
В
З урахуванням
В В В
Отримаємо
,
де
.
Тоді
В
або
. br/>
Дане рівняння вирішується графічно: будуються графіки для лівої і правої частин рівняння. Ліва частина рівняння є прямою лінією, одна точка якої при N = 0 відповідає -LgKN, а друга відповідає нулю при
. br/>
Права частина залежить тільки від N і при N = 1 дорівнює нулю. Точка перетину графіків буде рішенням рівняння. Отримане рішення слід округлити до найближчого цілого...
