Анализ импульсного усилителя в области малых времен.

Если при анализе предварительных усилителей низкой частоты нас интересовали частотные характеристики и частотные искажения, то в импульсных усилителях основной характеристикой является пе­реходная характеристика и ее количественные показатели. Поэтому для анализа импульсных усилителей применяется временной метод. При этом в целях упрощения анализа рассматривают отдельно переходную характеристику в области малых времен и в области больших времен.

Область малых времен - это область больших частот, так как . Следовательно, для анализа переходной характеристики в области малых времен необходимо рассматривать эквивалентную схе­му усилителя в области высоких частот, рис. 3, где E=SUвхRн

Рисунок 3 – Эквивалентная схе­ма усилителя в области ВЧ

Изменение после подачи на вход скачка напряжения определяет­ся процессом заряда емкости C0. Разделительная емкость С1 имеет большой номинал и заряжается значительно медленнее. Следовательно, за время уста­новления tу разделительная емкость С1 почти не успевает заря­диться и напряжение на ней близко к нулю. Поэтому влиянием С1 можно пренебречь и заменить коротким замыканием. Влиянием и R1 можно пренебречь, так как в импульсных усилителях выполняются условия .

При подаче на вход единичного импульса (Uвх=1) выходное напряжение на емкости будет изменяться по экспоненте:

(2)

С учетом того, что SRн=K0, нормированная переходная характеристика равна

(3)

Согласно выражению (3) можно построить график переходной характеристики в области малых времен (рис. 4).

Рис.7.4. График переходной характеристики в области малых времен

Основным количественным параметром импульсного усилителя в области малых времен является время установления, в течение кото­рого возрастает от уровня 0,1 до 0,9. Определим время установления:

(4)

Из выражения (4) видно, что время установления определяет­ся элементами C₀ и . Для уменьшения времени установления необ­ходимо понизить номинал паразитной емкости и сопротивления нагрузки. В последнем случае уменьшается коэффициент усиления.

Время установления зависит от верхней гра­ничной частоты:

(5)

Время установления многокаскадного усилителя определяется выражением:

(6)

Если известны количество каскадов и общее время установле­ния, то легко определить время установления одного каскада

(7)