Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) и фазо-частотная характеристика (ФЧХ) усилителя и их коррекция

АЧХ усилителя на низкой частоте имеет вид кривой, представлен-ной на рис. 13.3. и определяется она соответствующей постоянной времени:

                                            = С                                              (13.1)

Причём, чем выше , тем меньше нижняя граничная частота усилителя, шире полоса пропускания и более равномерна АЧХ. Для

           Рис. 13.3. АЧХ усилителя низкой частоты.

 увеличения можно увеличить ёмкость конденсаторов или сопротивление . Увеличение обычно невозможно, так как оно определяется следующим каскадом и влияет на верхнюю граничную частоту усиления данного каскада. Поэтому стремятся увеличить ёмкость С, что можно делать до определённого предела, так как при этом увеличиваются паразитные ёмкости, которые ухудшают характе-ристики усилителя на высоких частотах.

Полоса пропускания от частоты нижней границы до частоты верхней границы определяется через постоянные времени  и : 

                                           =                                             (13.2)

                                           =                                              (13.3)

ширина полосы пропускания обычного усилителя недоста-точна, то используют цепи коррекции и широкополосные усилители.

   Для коррекции АЧХ усилителя в низкочастотном диапазоне используется корректирующая цепь фильтра низких частот . Схема усилителя с цепью коррекции приведена на рис. 13.4.

Рис. 13.4. Схема коррекции АЧХ усилителя на низких частотах.

С уменьшением частоты сопротивление конденсатора возрастает, а следовательно, растёт и комплексное сопротивление цепи , что приводит к увеличению суммарного сопротивления  + . Суммарное сопротивление изменяется от   на средних (и более высоких) частотах до  + при f→ 0, т.е. при f→ 0 происходит рост общего сопротивления нагрузки . Коэффициент усиления при этом возрастает, что компенсирует падение усиления на нижних частотах вследствие наличия конденсатора . Особенно важна такая коррекция в импульсных схемах, так как цепь коррекции позволяет уменьшить искажения импульса. 

Высокочастотная коррекция АЧХ усилителя осуществляется путём использования корректирующей цепи или цепи отрицательной обратной связи. Включение корректирующей цепи показано на рис. 13.5. Корректирующая индуктивность в цепи стока полевого транзистора L, включённая последовательно с сопротивлением , совместно с ёмкостью нагрузки образуют резонансный контур в нагрузке усилителя. На высоких частотах эквивалентное сопротивление контура растёт. Следовательно, растёт и коэффициент усиления.

Рис.13.5. Схема высокочастотной индуктивной коррекции АЧХ усилителя.

Фазочастотной характеристикой называется частотная зависимость угла сдвига фазы выходного сигнала по отношению к фазе входного сигнала (рис. 13.6.).

   Рис. 13.6. Фазочастотная характеристика усилителя.