Оценим влияние генератора и нагрузки на частотные свойства каскада. .Чем меньше , тем больше и меньше . Следовательно, чем идеальнее генератор напряжения, тем больше коэффициент передачи , выше граничная частота и быстрее заканчивается переходный процесс. Влияние нагрузки проявляется через . При получаем , , , , . Применительно к импульсам это означает уменьшение длительности фронта выходного импульса.
Рис.2.9. Определение времени нарастания фронта импульса по осциллограмме выходного напряжения
Поясним последнее. Пусть напряжение на выходе каскада меняется по закону . Раскроем скобки, прологарифмируем и найдем время: . Рассмотрим график выходного процесса (рис.2.9), если на входе действует однополярный прямоугольный импульс. Переходный процесс заканчивается приблизительно за время . Действи-
тельно, и . Длительность фронта (время нарастания фронта) определяется как , то есть временем изменения напряжения от 0,1 до 0,9 . Для нашего случая
; .
Найдем время нарастания фронта импульса
.
Итак,
.
При получим: , , . Тогда
.
То есть получается минимальное время нарастания фронта импульса. Выражение времени нарастания можно связать с верхней граничной частотой:
; ; ; .
Этим соотношением можно пользоваться, если требуется найти или .
В области высших частот следует учитывать частотную зависимость входного сопротивления, формулу которого можно получить из (2.4), если заменить на :
, ,
где
; .
Из формулы видно, что, чем больше внутренняя обратная связь (отрицательная) по току, тем больше входное сопротивление. С ростом частоты модуль входного сопротивление уменьшается и стремится к минимальному значению . Из формулы можно получить АЧХ и ФЧХ входного сопротивления.
В усилителях, работающих со сложными сигналами, составляющие сигнала (гармоники) больше верхней граничной частоты будут усиливаться с амплитудными и фазовыми искажениями. Количественно это характеризуют коэффициентом частотных искажений: