От чего зависит нижняя граничная частота в резистивном усилителе с емкостной связью?

We use cookies. Read the Privacy and Cookie Policy

Нижняя граничная частота зависит от постоянных времени цепи эмиттера и цепи связи. Постоянной времени (поскольку она имеет размерность «секунда») называется произведение сопротивления резистора и емкости конденсатора. Влияние постоянной времени RэCэ сказывается в росте сопротивления в цепи эмиттера при уменьшении частоты. При этом возникает отрицательная обратная связь, приводящая к снижению коэффициента усиления. Если емкость конденсатора Сэ велика (около 100 мкФ), то нижняя граничная частота зависит главным образом от постоянной времени цепи связи.

Цепь, на которую нагружен усилитель в диапазоне низких частот, представлена на рис. 7.9.

Рис. 7.9. Нагрузка RС-усилителя в диапазоне низких частот

Из-за малого входного сопротивления последующего транзисторного каскада Rвх при рассмотрении цепи связи следует принимать во внимание также сопротивление Rк. Одновременно с уменьшением частоты возрастает сопротивление ветви, состоящей из последовательно соединенных конденсатора Сс2 и резистора Rвх, и большая часть тока начинает протекать через сопротивление коллектора Rк. На основе такой же векторной диаграммы, как для диапазона высоких частот, можно показать, что нижняя граничная частота, при которой усиление снижается на 3 дБ, выражается формулой

Из анализа этой формулы следует, что при заданных сопротивлениях Rк и Rвх нижнюю граничную частоту можно уменьшать лишь путем увеличения емкости связи Сс2. На практике емкость связи Сс2 составляет обычно несколько десятков микрофарад.

Усиление резистивного усилителя с емкостной связью в диапазоне низких частот можно рассчитать по следующей формуле:

где Кu — коэффициент усиления усилителя в диапазоне средних частот; f — частота, для которой рассчитывается усиление.

Видно, что при f = fн К'u = 0,707·Кu. Конденсатор связи Сс2 вносит в схему некоторый фазовый сдвиг между выходным и входным напряжениями. Этот сдвиг увеличивается, если частота снижается, и при частоте fн составляет 225°, т. е. на 45° больше, чем сдвиг в диапазоне средних частот.