Анализ работы каскада в области ВЧ

В области ВЧ сопротивление разделительного конденсатора стремится к нулю, а сопротивление емкости C ₀ соизмеримо с остальными

 

сопротивлениями в эквивалентной схеме (рис.6.3):

 

		,			Ri, R З, R С.	(6.10)
	C 0
C р

Эквивалентная схема в области ВЧ представлена на рис.6.5.

 

S U Вх

C

Yi=Y 22 i

Y С i

C0

Y З i +1

И

 

Рис.6.5. Эквивалентная схема выходной цепи каскада предварительного усиления

 

по схеме ОИ в области ВЧ

 

В такой схеме (рис.6.5) с увеличением частоты влияние ёмкости C ₀ будет возрастать, пока при достаточно большой частоте не приведёт к КЗ в выходной

 

цепи, т.е. U _Вых 0.

Коэффициент усиления в ВЧ области:

 

K

ВЧ

S

S

K

K

,

Y Y

Y j C

Y

j C

1 j

(6.11)

^C 0

в

i

С

З

Экв

j

^Y Экв

где

в

C 0

– постоянная времени усилительного каскада в области ВЧ.

Y

Экв

Частотные искажения на верхней граничной частоте оцениваются по формуле:

M в

^K ВЧ^( в^)

,

(6.12)

K

1 j

в

в

где K

ВЧ

K 0

.

1 j

в

в

в

Модуль комплексного значения величины частотных искажений определяются по формуле (6.13):

 

M в							.	(6.13)
		в
				в

При заданных искажениях M _в на заданной верхней граничной частоте _в

можно определить постоянную времени в области ВЧ _в:

(6.14)

М

а

С

в

в

в

.

Y

в

в

Экв

Таким образом, заданные частотные искажения обеспечиваются при эквивалентном сопротивлении:

		С
^Y Экв			в	.	(6.15)
а в

Сопротивление цепи стока Y _C, при котором обеспечиваются заданные частотные искажения M _в, определяется по (8.16):

Y _C ^{C 0} _а ^в Y _З Y_i.

в

 

При этих условиях коэффициент усиления определяется по формуле:

 

K 0		S		S а в	.
	Y	C
		Экв			в

 

(6.16)

 

(6.17)

Следовательно, чем меньше сопротивление цепи стока R _C, тем выше будет верхняя граничная частота _в, поскольку при меньшем значении

 

 

сопротивления стока R _C шунтирующее влияние ёмкости C ₀ будет уменьшать коэффициент усиления на более высоких частотах.

 

Чем больше номинальный коэффициент усиления каскада K ₀, тем меньше

 

будет полоса пропускания, поскольку для ШУ в.	Существует
оптимальная полоса пропускания усилительного каскада:
K		K			S a в	const.	(6.18)
		в	^C 0

Уравнение (6.18) задаёт оптимальное соотношение между коэффициентом усиления K ₀ и полосой пропускания. Выбор транзистора по частотным свойствам и усилению следует проводить согласно условию:

 

K					S		S	.	(6.19)
		в			C		C	C
							Вых	Вх