1629382645-b4e04346f8103ace08f21d88eab88aa5 (846433), страница 18
Текст из файла (страница 18)
может АЧХ УСИЛИТЕ=.ЛЕ:.И быть вычислена по методике, изложенной в примере 7.21. К сожалению, этот путь долог и утомителен, поэтому примеры здесь не приводятся. Каскады с низким коэффициентом усиления типа эмиттерного повторителя, которые включают в многокаскадную схему усилителя, обычно имеют АЧХ с гораздо более широким частотным диапазоном, чем каскад с большим коэффициентом усиления.
Поэтому зачастую именно усилительный каскад ограничивает АЧХ всей схемы. В предыдущем разделе была рассмотрена АЧХ усилителей„на вход 278 ГЛАВЛ 7 Пример 7.22 Сигнал в виде меандра подан на ФВЧ, форма выходного сигнала„наблюдаемая на осциллографе, показана на рис. 7.25. Если временная развертка 1 мс на 1 см (предположим, что каждая ступень равна 1 см), определить ~;. АЧХ УСИЛИТЕЛЕЙ 279 изменяется от 10% 21(где 90% оК Измерение времени нарастания выходного сигнала осушествляется на экране осциллографа.
Некоторые осциллографы имеют масштабные отметки в 10%- и 90%-ных точках для облегчения измерения времени нарастания. Время нарастания и его измерение показаны на рис. 7.27. Период/частота — ~ Поп Время нарастания ив ст ннв Рис. 7.27. Время нарастания и вго измерение (представлено фирмой Нвчч!вц Расхагд Со.).
Пример 7.23 Сигнал в виде меандра подан на усилитель, размах выходного напряжения которого от 5 до !5 В. При каких напряжениях нужно измерять время нарастания? Решение Полное 21г' равно 15  — 5 В =!О В. Поэтому 10%- и 90%-ные точки соответствуют 1 и 9 В, но они расположены выше базовых 5 В. 10%-ная точка будет при б В, а 90%-ная — при 14 В. Время нарастания-это время изменения сигнала между этими уровнями напряжения.
Как уже говорилось", время нарастания ттС-цепи равно 0=2,2 ЯС. (7. 19) Но в разд. 7.5.1 высокая частота, соответствующая спаду 3 дБ, была определена как фн = 1!2я 7?С. (7.20) Из (7.19) и (7.20) получаем '0 = 2,2!2к.~н = 0 35Дш (7.21) Формула (7.21) дает простое соотношение между временем нарастания усилителя и его верхней частотой полумошности. И что особенно важно, она показывает, что чем выше ун, тем ближе к прямоугольной форме выходной " Подробности см.
[2), гл. 2. ГЛАВА 7 с игиал, потому что высокие значения ~„обеспечивают малое время нарастания. Пример 7.24 В ЛС'-цепи Р = 10 Ом и С = 100 пФ. Определить время нарастания и АЧХ. Ретеиие Из (7.19) ~„= 2,2 Д~" = 2,2 104 Ом 10 '" Ф = 2,2 мкс, ГЛЛВА 7 возможность регулирования емкости в наконечнике пробника. Современные пробники осциллографов снабжаются для этой цели небольшими регулировочными винтами. Частотная коррекция пробника основана на расширении полосы ФНЧ и рассматривается в этом разделе, Аттенюатор с емкостной нагрузкой является резистивным делителем напряжения, который должен управлять емкостной нагрузкой.
Схема пред- ставлена на рис. 7.29, и, где Р, и Р, образуют делитель напряжения, а С— К этому времени конденсаторы заряжаются до напряжений на соответствующих резисторах. 2. В момент подачи ступени напряжение на каждом конденсаторе изменяется ммовепио, Это изменение напряжения на каждом конденсаторе определяется как ~7.22) лг., = лг„„сдс, + с,), л~;., = лг„„(,я(', + с',), ~ де Л1'„„- величина перепада, или мгновенное изменение входно~ о напряжения; ЛГ,, или Л$~- — мгновенное изменение„или скачок напряжения на конденсаторах С', или С' .
Выходное напряжение непосредственно после подачи Ачх усилителей в атой схеме определяется комбинацией параллельных резисторов и комбина- цией параллельных конденсаторов: е = 2000 Ом ~ ~ 4000 Ом. (150 пФ + 100 пФ) = 1200 Ом 250 пФ = 300 нс. Таким образом, 1 = 2 мкс гораздо больше пяти постоянных времени схемы. и„следовательно, выходное напряжение составит 2 В.
Затем входное напряжение скачком изменяется на — 9 В ~от +3 В до — 6 В), что вызывает скачок выходного напряжения 0,6 ( — 9 В) =- — 5,4 В, или от 2 В до — 3,4 В, При ~ = 4 мкс входное напряжение скачком изменяется на +6 В, и выходное напряжение скачком изменяется на 3,6 В, или от — 4 В до — 0,4 В. ГЛАВА 7 установившегося значения.
При перекоррекции Л, С, < Л,С,. Точнал коррекции.ч получается при А, С, = А,С,. При этом скачок напряжения равен Л$';;„„и выходное напряжение изменяется мгновенным скачком до своего конечного значения„ как показано на рис. 7.33,в. Всякий раз, когда измерительный прибор подключается к схеме, он изменяет схему или вносит в нее искажения. Качественный измерительный прибор вносит минимальные искажения, и в большинстве случаев влиянием измерительных приборов можно пренебречь.
Аитгс штииорпыс ир<иишкп АЧХ УСИЛИТЕЛЕЙ 287 Пример 7,28 бровки для этой цели) и выходное напряжение пробника наблюдается на экране. Регулируя конденсатор в оправе пробника, добиваются точной коррекции, при которой изображение на экране будет подобно рис. 7ЗЗ„в, а не рис. 7.33, а или 7.33„б. Если рассматривать схему со стороны наконечника пробника, можно видеть, что резисторы соединены последовательно, что увеличивает сопротивление пробника, а конденсаторы соединены последовательно, что уменьшает емкость наконечника.
Этим объясняется применение пробников с ослаблением сигнала. ГЛАВА 7 ~резисторы и конденсаторы). Изготовители осциллографов выпускают также различные пробники специального назначения, например: Токовые зонды, в основу которых положен метод трансформации тока: на провод„по которому протекает измеряемый ток, надевается кольцо. Активные пробники, в которые входят активные элементы для уменьшения емкости.
Используются для высокочастотных измерений, Дифференциальные пробники и высоковольтные щупы. Читатель может получить сведения и дальнейшую информацию по использованию и наличию пробников специального назначения в каталогах изготовителей. 290 ГЛАВА 7 главы обсуждались тестирование усилителей и осциллографов сигналом в виде меандра„ частотная коррекция пробников осциллографов, а также измерение времени нарастания и связанные с этим требования к ширине полосы частот осциллографов.
А ~ ~ енюатор с емкос ~ ной на~ ру ~кой — схема аттенюатора, в которой нагрузкой является конденсатор. Аттенюатор с ч;.к.г(ми~ й к.~рр:каиса — аттенюатор с конденсаторами, вк,пю.-... Ачх усилителей 291 А' — частота, на которой коэффициент усиления по току короткозамкнутой схемы на биполярном транзисторе равен 1. Ее также называют произведением коэффициента усиления на ширину полосы частот усилителя.
Г '1 — напряжение (по уровню постоянного тока) на выходе схемы, которое устанавливается по истечении времени, равного пяти постоянным времени после подачи ступени входного напряжения. 7. 1 4. Л ктературл 1. ЗасоЬ М|11п1ап, Митосйсггопгс~, 2пс4 Еййоп, 5. 3. Г. Р1сгсс апс3 Т. 3. Раи1м, АррйЫ Е!ес(го- 292 ГЛАВА 7 с- 2ь «э Рис. 3.7.7 7.8. По рис. 7.10 определить спад АЧХ а) в децибелах на октаву между 100 и 200 Гц; б) в децибелах на октаву между 200 и 400 Гц; в) в децибелах на декаду между 100 и 1000 Гц.
7.9. 1000-Ом резистор включен параллельно 50-пФ конденсатору. Определить а) Г.; б) ослабление на частоте ! МГц; в) ослабление на частоте 5 МГц. 7.10. Нарисовать диаграмму полюсов и нулей для высокочастотной схемы. С ее помощью показать, что коэффициент усиления на7я равен 0,707 от коэффициента усиления на средних частотах. 7.11. Транзистор имеет следующие параметы: Д = 200 МГц, 17 „= !20, 77и = 1000 Ом, гь ь — — О, Яь = 1500 Ом, Я „= 900 Ом, С,„= 5 пФ, С„= 3 пФ.
Определить а)'ГВ' б) Сь' в) емкость Миллера; Г) 7Н. 7.12. Схема на рис. 3.7.12 имеет следующие параметры: 77„„= 100, С„= 10 пФ, Д = 200 МГц. Предположив, что ги „= О, определить а) 77ь, и;же Уь ьь Рис. 3.7,12. АЧХ УСИЛИТЕЛЕЙ 293 б) д„; в) А„для транзистора и для схемы; г) С,„; д) эя е) коэффициент усиления по напряжению схемы на частоте 100 кГц. 7.13.
Определить коэффициент усиления схемы и верхнюю частоту полу- мощности для схемы на рис. 3.7.!3. Предположить что С,, = 8 пФ, С„,=100пФ и гл 5=0. Л„=во л„-гооо 20млв Рис. 3.7.13, 7.14. Определить );,, обусловленную полюсом на коллекторе (рис. 3.7.13), если общая емкость коллектор — земля равна 10 пФ. 745. Определить коэффициент усиления и 7я для схемы на рис. 3.7.15. г -гов - 100 50 МГЛ -0 в 1 Рис. 3.7.15. 7.1б. Рассчитать усилитель для полосы шириной 1 МГц, используя транзистор 2)Ч3904. Расчет выполнить при 1, = 2 мА и 1'сс = 20 В, Предположить, что сопротивление источника сигнала 500 Ом и что С,, = 4 пФ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
