Частотные характеристики цепей с операционными усилителями и транзисторами
Академия РоссииКафедра физикиРеферат: Частотные характеристики цепей с операционными усилителями и транзисторамиОрел-2009СодержаниеВступительная частьПередаточные функции активных цепей и каскадно-развязанных структур Функция чувствительности частотных характеристик электрических цепейЗаключениеЛитератураВступительная частьКак в аппаратуре, так и в технике связи используется большое количество радиотехнических устройств, частотные характеристики которых, должны отвечать особым требованиям по частотному диапазону, коэффициенту усиления, избирательности, резонансной частоте и элементной базе, из которой состоят эти устройства.В данной лекции мы рассмотрим основные вопросы, связанные с ЧХ ЭЦ на ОУ и транзисторах (усилительных приборах).Электронные аналоги колебательных контуровЧастотными характеристиками, свойственными колебательных контуров, обладают многие активные RC - цепи, которые могут рассматриваться как электронные аналоги колебательных контуров.В таких электрических цепях индуктивные элементы заменены безиндуктивными схемами замещения, которые реализуются с помощью операционных усилителей.Отсутствие реального индуктивного элемента в схеме отвечающей свойства колебательного контура позволяет в области НЧ снизить габариты цепи, реализовать более высокие значения параметра Q (добротность) и использовать в микроэлектронной технологии.Схемы с ОУ представляют собой ЭЦ с зависимыми источниками, которые на схеме замещения обозначаются ИТУН или ИНУН и изображаются соответственно:ИТУН ИНУН(источник тока управляемый напряжением) (источник напряжения управляемый напряжением)где k и g – вещественные " + " или " - " числа, каждое является единственной и полной характеристикой соответствующего источника.Определим передаточную функцию для ARC цепи, отвечающей требованиям частотной характеристики последовательного колебательного контура, представленной рисунком 1 а и б.Рис. 1, аРис. 1, бКПФ этой цепи определяется соотношением: , где – комплексное напряжение воздействия, – комплексное напряжение реакции.Определим, составив систему узловых уравнений для схемы (рис. 1,б).Узловые напряжения обозначены, базисный узел выбран и обозначен "0". Узловое напряжение , полагаем известным, а , тогда систему уравнений составим только относительно узловых напряжений узлов 3 и 4. Для этих узлов:,после математических преобразований получим систему уравнений вида:Определитель этой системы уравнений несимметричен относительно его главной диагонали, т. к. , а коэффициент содержит помимо суммы проводимостей ветвей, подходящих к узлу, также слагаемое , обусловленное влиянием через зависимый источник.Решая систему уравнений относительно , предварительно заменив на , получаем:.при (это справедливо для идеального ОУ), получимКПФ последовательного КК, для реакции представляет собой:,где – ФЧХ.Эти две ПФ последовательного контура отличаются лишь постоянным вещественным множителем , если и .Существуют иные электронные аналоги в виде активных RC цепей, как для рассмотренной схемы, так и для других разновидностей ПФ КК. Они приводятся в справочниках по синтезу ЭЦ и в другой технической литературе (ЛО. 5, Приложение 4, стр. 296-302).Необходимо отметить, что в электронных аналогах колебательных контуров параметр добротности Q теряет физическое содержание и должен рассматриваться как удобный безразмерный параметр, характеризующий особенности частотных зависимостей ПФ. Знаменатель такой ПФ представляет собой полином второй степени от переменной . Аналогичны и понятия резонанса напряжений и резонанса токов. Они применимы лишь к соответствующим колебательн...
