Расчет амплитудно- и фазочастотных характеристик усилителя

Амплитудно- и фазочастотные характеристики (АЧХ и ФЧХ) усилителя охватывают широкий диапазон частот. Если их графики выполнить в линейном масштабе по оси частот, то они будут сжаты в области низких частот и растянуты в высокочастотной области. Поэтому их изображают в логарифмическом масштабе по оси частот.

Частотные свойства усилителя описываются уравнением

. (10)

где К₀ – коэффициент усиления в области средних частот, определяемый по (7),

w = 2 p ƒ – круговая частота,

t_н – постоянная времени усилителя в области низких частот.

При последовательном включении отдельных звеньев усилителя . Для схемы рис. 1 .

t_н1 = С₁×(R_с + R_вх), t_н2 = С₂ (R_к + R_н), .

t_в – постоянная времени усилителя в области высоких частот.

t_в = (С_кэ + С_м) R_кн + t_b. Здесь С_м – монтажная емкость, которую можно принять равной 10 пкФ.

В соответствии с (10) АЧХ строится по уравнению

. (11)

ФЧХ вычисляется по уравнению

. (12)

Не забывайте, что усилитель в схеме с ОЭ имеет собственный фазовый сдвиг 180^о и общий фазовый сдвиг будет (180 + j)^о.

Результаты вычислений рекомендуется представить в виде таблицы, по которой строятся графики. Ее вид приведен в таблице 1.

Для удобства построения графиков очередное значение частоты получают, умножая предыдущее значение на постоянный коэффициент. Его значение рекомендуется выбирать в диапазоне от 1,4 до 2,0. В таблице 1 принято значение 1,5. Первое значение частоты должно быть меньше заданного f_н, а последнее − больше заданного f_в.

Особо отметить частоту, на которой М = 0,707, т. е. верхнюю f_в и нижнюю f_н граничные частоты.

Таблица 1

f, кГц	0,04	0,06	0,09	0,14	и т.д.	1,8	2,7	и т.д.
w = 2 p f
w tв
j o