6. Каскады предварительного усиления.

1. эквивалентная схема УЭ

2. I~во входных и выходных цепях.

Ср1 и Ср2 разделяют по постоянному току, чтобы режимы каскадов были независимы.

Xср1,2 = λ / ( 2πf0∙Cр1,2) → 0

1. Эквивалентная схема усилительного элемента.

6.1.1. Схема линейного четырехполюсника.

Yили (g)- параметры - проводимость.

Zили (R)- параметры - сопротивление.

YиZ- параметры используются на умеренно высоких частотах.

S-параметры используются в СВЧ

при этом геометрическая длина становится сравнима с длиной сигнала.

l = λc

λc = C / fc

• S-параметры – параметры рассеивания (согласование и отражение СВЧ).

H– параметры – смешанные ,используются на сравнительно низких частотах.

Тип эквивалентной схемы и ее параметров зависит от следующих факторов:

1. от уровня входного сигнала.

Uвх мало => линейная схема –параметры этой схемы никак не зависят от уровня входного сигнала.

Uвх велико => нелинейная схема – все ее параметры зависят от уровня входного сигнала.

2. от диапазона частот

3. от типа УЭ и способа его включения в схему (ОЭ, ОК, ОБ)

2. Система H- параметров.

U1 = h11∙ I1 + h12 ∙ U2

I2 = h21∙ I1 + h22 ∙ U2

Физический смысл H-параметров:

Все параметры взаимосвязаны через формулы.

H- параметры не отражают нелинейные свойства УЭ.

6.1.3. Электрическая ( физическая ) эквивалентная схема.

Допущения:

- Xcэ = 0

- RLEn = 0

Iэ = I к + I б

ИТУТ => Iк =h 21э ∙Iб

ИТУН => Iк =Sn ∙ Un

ВН НЧ

Эквивалентная схема резистивного каскада на БТ.

→ Б→Э→Сэ→Eи

Iвх ~ :Eн→Rн→Cр1→R1→Eп→Eи

→ R2→Eи

Значит эти цепи соединены параллельно.

ОСЧ- Область средних частот.

В этой области эквивалентная схема каскада не содержит реактивных элементов.

C_p2(10^-6)

X_cp1,cp2= →0

→= → 0 (К.З.)

X_C0=→ ∞ (Х.Х.)

Коэффициент усиления каскада по напряжению: Kн=K= = = = h_21э *

R_∽=Rк||Rн

K_I= = = h_21э *

Kp=K_I*Kн

ОНЧ- Область нижних частот.

X_c=→ 0 →↑↑↑

Эквивалентная схема для ОНЧ (на примере выходной цепи)

Согласно теореме об эквивалентном генераторе

f_0.7= τ_н=RC[c]

Mн=

Uвыхfн=

|Uвыхfн|=

Uн=

U₀=

Mн=

ФЧХ:

φ_fн=arctg(Im/Re)= → Cp₂(φ_ff_н)

ОНЧ~ОБВ(область больших времен)

преобразование Фурье

Переходная характеристика на выходе:

Mн=

Uвых=

∆=

∆→ Сp2(∆)

ОВЧ- Область верхних частот.

Во входной цепи каскада все происходит аналогично.

ОВЧ(ОМВ- область малых времен) на примере входной цепи.

r_б’к C_б’к- цепь параллельной по напряжению обратной связи.

Свх оэ= C_б’э+C_ос

C_ос=C_б’к(1+Kн)

Rд=R1||R2

Kн сопротивление нагрузки каскада по переменному току.

h₂₁

Kн=

Эквивалентная схема резисторного каскада:

X_cp1,cp2= → 0 (К.З.)

Сворачиваем схему по методу эквивалентного генератора.

1. ХХ в точке 1-1: R' = Rи||Rд E' =Uхх_1-1

2) R''=R'+r_б'

3) ХХ в точке 2: Rбэ=R''||r_б'э Eбэ=Uхх_2-2

fvar= 0.. ∞

ФНЧ: τRвэ*eвх оэ

f_0.7 =1/2πτ_в

Mв=

Mв=

ФЧИ:

φвых=arctg(- ) = -arctg ω* Cвхоэ *Rвэ; ω→∞ → φвых= -π/2

τу= 2.2τв

Y(t)=

ОМЧ

X_cэ=

Сэ вносит ООС для I_~ :Kн онч =

φэ=,где

При заданной величине Iэ:Cэ=

Спад плоской вершины импульса за счет конденсатора Сэ: ∆э= → Сэ