ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗИСТОРНОГО УСИЛИТЕЛЬНОГО КАСКАДА ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ АЧХ - амплитудно-частотная характеристика ; ПХ - переходная характеристика ; СЧ - средние частоты ; НЧ - низкие частоты ; ВЧ - высокие частоты ; К - коэффициент усиления усилителя ; Uc - напряжение сигнала частотой ? ; Cp - разделительный конденсатор; R1,R2 - сопротивления делителя; Rк - коллекторное сопротивление; Rэ - сопротивление в цепи эмиттера ; Cэ - конденсатор в цепи эмиттера ; Rн - сопротивление нагрузки; Сн - емкость нагрузки; S - крутизна трагзистора; Lк - корректирующая индуктивность; Rф,Сф - элементы НЧ - коррекции. 1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ . Целью настоящей работы является : 1) изучение работы резисторного каскада в области низких, средних и высоких частот. 2) изучение схем низкочастотной и высокочастотной коррекции АЧХ усилителя ; 2. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ . 2.1. Изучить схему резисторного усилительного каскада, уяснить назначение всех элементов усилителя и их влияние на параметры усилителя (подраздел 3.1). 2.2. Изучить принцип работы и принципиальные схемы низкочастотной и высокочастотной коррекции АЧХ усилителя (подраздел 3.2). 2.3. Уяснить назначение всех элементов на лицевой панели лабораторного макета (раздел 4). 2.4. Найти ответы на все контрольные вопросы (раздел 6). 3. РЕЗИСТОРНЫЙ КАСАКАД НА БИПОЛЯРНОМ ТРАНЗИСТОРЕ
    Резисторные усилительные касакады широко применяются в различных областях радиотехники. Идеальный усилитель имеет равномерную АЧХ во всей полосе частот, реальный усилитель всегда имеет искажения АЧХ, прежде всего - снижение усиления на низких и высоких частотах, как показано на рис. 3.1. Рис.3.1.
    Схема резисторного усилителя переменного тока на биполярном транзисторе по схеме с общим эмиттером представлена на рис. 3.2, где Rc - внутреннее сопротивление источника сигнала Uc ; R1 и R2 - сопротивления делителя, задающие рабочую точку транзистора VT1; Rэ - сопротивление в цепи эмиттера, которое шунтируется конденсатором Сэ ; Rк - коллекторное сопротивление; Rн - сопротивление нагрузки; Cp - разделительные конденсаторы, обеспечивающие разделение по постоянному току транзистора VT1 от цепи сигнала и цепи нагрузки.
     Рис. 3.2. Температурная стабильность рабочей точки возрастает при увеличении Rэ (за счет увеличения глубины отрицательной обратной связи в касакаде на постоянном токе), стабильность рабочей точки также возрастает и при уменьшении R1,R2 (за счет увеличения тока делителя и повышения температурной стабилизации потенциала базы VT1). Возможное уменьшение R1,R2 ограничено допустимым снижением входного сопротивления усилителя, а возможное увеличение Rэ ограничено максимально допустимым падением постоянного напряжения на сопротивлении эмиттера. 3.1. Анализ работы резисторного усилителя в области низких, средних и высоких частот. Эквивалентная схема выходной цепи усилителя по схеме рис.3.2 представлена на рис. 3.3, где: S - крутизна трагзистора, Uc - входной сигнал, Yi = Y22 - выходная проводимость транзистора, Yк =1/Rк - коллекторная проводимость , Со = Свых + См + Сн , Свых - выходная емкость транзистора, См - распределенная паразитная и монтажная емкости, Сн - емкость нагрузки, Ср - разделительный конденсатор, Yн = 1/Rн - проводимость нагрузки. Отметим, что обычно в усилителях проводимости Yi < Yн Rн > Rк).
     Рис.3.3.
    Эквивалентная схема получена с учетом того, что на переменном токе шина питания ("-Еп") и общая точка ("земля") являются короткозамкнутыми, а также с учетом допущения 1/?Cэ Rк , эквивалентная схема усилителя преобразуется в схему рис.3.4.
     Рис.3.4. Из схемы рис.3.4 следует, что на средних частотах усиление касакада Ко не зависит от частоты ? :
     Ко = - S/(Yi + Yк + Yн ), откуда с учетом 1/Yi > Rн > Rк получаем приближенную формулу Ко ? -SRк. ............