4.2 Нормировка операторных функций

;

.

5 Исследование транзистора с избирательной нагрузкой

5.1 Предполагаемый характер чх

Рисунок 5.1- Модель цепи с избирательной нагрузкой

Предположения о характере ЧХ передаточной функции делаются на основе соотношения

(5.1)

где – коэффициент передачи транзистора;

– крутизна проходной характеристики транзистора;

– сопротивление нагрузки транзистора.

Знак «+» в выражении (5.1) говорит о том что биполярный транзистор при включении с общей базой не инвертирует сигнал.

Из (5.1) следует, что для полной цепи

АЧХ: , (5.2)

ФЧХ: (5.3)

где – в рабочем диапазоне имеет нулевое значение и только в области очень высоких частот ( ) ;

– ФЧХ нагрузки.

Выражения (5.1) – (5.3) не являются точными и пригодны для оценки качественного характера ЧХ и оценки характерных численных значений на ЧХ , , .

Найдем значения входной и передаточной функций полной модели в характерных точках

,

,

,

,

,

Построим частотные характеристики на основе проделанного анализа. Зависимость соответствует рисунку 5.2а, соответствует рисунку 5.2б. Ожидаемый результирующий график в соответствии с (5.2) будет иметь вид, показанный на рисунке 5.2в.

Рисунок 5.2 Предпологаемый характер АЧХ

Для вывода предполагаемых частотных характеристик входной функции транзистора с избирательной нагрузкой построим эквивалентные схемы поведения транзистора с избирательной нагрузкой на крайних частотах, причём достаточно рассмотреть схему только транзистора, так как идеальный источник исключает влияние нагрузки на входное сопротивление. Эквивалентные схемы транзистора на крайних частотах показаны на рисунке 5.3.

Рисунок 5.3 – эквивалентные схемы транзистора на крайних частотах

Из схем на рисунке 5.3 видно что:

,

т.к.

, за счёт закоротки на С_Э.

На крайних частотах диапазона значение ФЧХ равно .

По полученным данным построим качественный характер АЧХ входной функции, что и представлено на рисунке 5.4.

Рисунок 4.4 – Предполагаемый характер АЧХ входной функции

5.2 Получение нормированных значений входной и передаточной функций

Подставим в выражения из пункта 4.2 , и после преобразований получим:

Проверка на крайних частотах: ; .

5.3 Получение выражений АЧХ и ФЧХ входной и передаточной функций полной цепи на основе нормированных выражений и расчет по ним значений ЧХ на частоте =0,7

Используем нормированные выражения функций для полной цепи, определяя АЧХ и ФЧХ по известному алгоритму

– дробное комплексное выражение, приведённое к типовой форме

После чего АЧХ определяется как модуль функции , а ФЧХ как её аргумент , то есть

АЧХ:

ФЧХ:

Получение выражений АЧХ и ФЧХ для входной функции полной цепи

Получим выражения АЧХ и ФЧХ для входной функции полной модели:

Значения АЧХ и ФЧХ на частоте :

Итак, АЧХ и ФЧХ входной функции рассчитанные с помощью пакета MathCad имеют вид, представленный на рисунках 4.7 и 4.8

Рисунок 4.7 – АЧХ входной функции полной модели

Рисунок 4.8 – ФЧХ входной функции полной модели

Получение выражений АЧХ и ФЧХ для передаточной функции полной цепи

Получим выражения АЧХ и ФЧХ для передаточной функции полной модели:

Значения АЧХ и ФЧХ на частоте :

Итак, АЧХ и ФЧХ передаточной функции полной модели, рассчитанные с помощью пакета MathCad, имеют вид, представленный на рисунках 4.9 и 4.10.

Рисунок 4.9 – АЧХ передаточной функции полной модели

Рисунок 4.10 – ФЧХ передаточной функции полной модели