Переходные характеристики резисторных каскадов

Исследуем переходные процессы в выходных и входных цепях резисторных каскадов при возбуждении их сигналами в виде единичных скачков: .

Рассмотрим эквивалентную схему выходной цепи полевым транзистором, рис.4.12.

На рисунке штриховыми линиями выделены коллекторные проводимости выходной цепи усилительного элемента – параметр Y₂₂, и нагрузки .

Зависимость от времени тока генератора представляет собой функцию единичного скачка с амплитудой :

при , при

Емкости конденсаторов С_ис, С_зс, С_н составляют единицы и десятки пФ, а емкость разделительного конденсатора С_р - - мкФ или более. Появление скачка тока S_oU₁ вызывает в схеме переходный процесс, при котором все конденсаторы заряжаются. Поскольку напряжение на конденсаторе: ,то скорость заряда конденсатора

обратно пропорциональна величине его емкости. Поэтому в течение достаточно малого временного интервала интенсивно заряжаются конденсаторы С_ИС, С_ЗС, С_Н Конденсатор С_Р с существенно большей емкостью за этот интервал оказывается практически не заряжен и его сопротивление будет близко к нулю. После заряда конденсаторов малой ёмкости ток в них прекращается, поэтому их можно исключить из эквивалентной схемы.

Временной интервал переходной функции U₂(t), где интенсивно заряжаются межэлектродные емкости усилительного элемента и нагрузки называют областью малых времен; эквивалентная схема рис.4.12 для малых времен совпадает при этом со схемой выходной цепи, справедливой для области высоких частот, рис.4.3,в.

После окончания заряда конденсаторов малой емкости можно выделить интервал времени, при котором напряжение на разделительном конденсаторе еще достаточно мало. Для этого временного интервала, где напряжением на разделительном конденсаторе пренебрегают, называемого областью средних времен, справедлива эквивалентная схема, изображенная на рис.4.12а, она совпадает со схемой выходной цепи каскада, справедливой для средних частот -рис.4.3.б.

		gH
		Рис.4.12 а

Ин­тервал времени пере­ходной харак­тери­стики U₂(t), в котором на­пряжение на конденса­торе C_P становится сравнимым с напряже­нием на нагрузке R_н и даже превышает его, на­зывают областью боль­ших времен. Эк­вивалентная схема для этого интер­вала, очевидно, совпадает со схемой рис.4.3а, справедливой для области низких частот. Определим переходную характеристику для указанных выше интервалов времени, используя операторный метод.