Радиотехнические цепи

Вид материалаЛитература
Подобный материал:
1   2   3
5.5.3. Активные линейные цепи

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:

.

с
Рис.5.11
овпадает 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.