Отсюда получаем граничную частоту при выбранном k

(3.17)

1 1

в области высших частот

Отсюда

Если & = 0,9, то

ко,. = 2,06 2а) , а)з = 0,485 -i- 0,5а),.

Для расширения полосы пропускания в сторону высших частот необходимо уменьшать выходное сопротивление усилителя Яык увеличивать сопротивление емкостной нагрузки, т. е. уменьшать емкость С . Иначе говоря, необходимо уменьшать постоянную времени Тд. Применяя пентоды и выполняя монтаж короткими проводами, входную емкость каскадов можно сделать небольшой, порядка 12 - 25 пф. Сопротивление иногда уменьшают до 300- 500 ом, чтобы получить малое /?вых- Г1Р этом, однако, уменьшается усиление каскада.

Пример. Определим величину сопротивления так, чтобы полоса пропускания каскада на пентоде 6Ж4 получилась /в=15 Мгц при полной емкости нагрузки С = Свыхл + С --Свхл = 5 + 9-}-11 =25 пф. Учитывая, что

Та = выхСн = RaH - ТГ~ = с

2я/

находим:

Щ 2л.15.10.25.10-2

Из главы 1 известно, что полосой пропускания усилителя обычно называют полосу частот

© < ©< ©3,

т. е. такую полосу частот, в пределах которой относительный коэффициент усиления не менее /г = 0,707. Полосу частот можно задать и для других минимально допустимых значений k, например & = 0,9. Вообще же в области низших частот

отсюда

Коэффициент усиления фазовый сдвиг

со ,=1 = . (3.20)

К(ю ,) = --К . (3.21)

Ф ( ,) = О- (3.22)

На рис. 3.3 частотные характеристики для случая = = т = 0,1 мсек нанесены пунктирными линиями. Частотные характеристики такого усилителя эквивалентны частотным характеристикам резонансного контура с добротностью Q-\.

§ 3.3. Усиление синусоидальных напряжений многокаскадным усилителем

Усилители с большим коэффициентом усиления содержат несколько каскадов, причем выходное напряжение v-1-го каскада является входным напряжением v-ro каскада. Коэффициент усиления всего усилителя равен произведению коэффициентов усиления каскадов

к{]Ъ)к,кХ>---К. (3.23)

Выбрав для анодной нагрузки стандартное сопротивление R = i30 ом, вычислим коэффициент усиления каскада

/Са= -S = -9-10- -430 = -3,87.

Для расширения полосы пропускания в сторону низших частот необходимо уменьшать емкостное выходное сопротивление каскада (т. е. увеличивать и увеличивать сопротивление нагрузки R. Иначе: говоря, необходимо увеличивать постоянную времени т. В усилителях звуковой частоты величина обычно не превосходит 10 - 50 мсек, однако в специальных низкочастотных усилителях постоянную времени увеличивают, например, до х=\-т-Ъ сек, причем выбирают = 1 -г- 3 Мом, а = 1 -т- 2 мкф. При этом частота / = 0,03 н-0,15 гц. Такие усилители неудобны и обычно заменяются усилителями постоянного тока (глава 8).

На практике встречается и противоположная задача - сужение полосы частот. Наиболее узкая полоса частот получается при Rc = /?8ык = R< Q = Q = С\ = т = т = CR. В этом случае формула (3.7) упрощается:

к- IV (3.19)

На частоте о), мнимая часть знаменателя обращается в нуль:

:=0:

(3.26)

Пользуясь этой формулой, можно определить относительный коэффициент усиления

к к, к

(3.27)

Зная амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики каждого каскада, по формулам (3.23) - (3.27) нетрудно определить соответствующие характеристики всего усилителя.

Амплитудно-фазовую характеристику многокаскадного усилителя строят по значениям К{а) и ф(сй), вычисленным для разных частот.

Ввиду того, что на практике многокаскадные усилители применяются очень часто, интересно определить форму амплитудно-частотной характеристики при большом числе каскадов. Обозначив через Шд ту частоту, иа которой усиление всего п-каскадного усилителя iC0,707 К, из соотношения

0 [)/l-f(cDBtjf V2

определяем!

-(йв Кг -1

(3.28)

Подставляя значение Тд в формулу относительного коэффициента усиления п-каскадного усилителя

получаем:

1+4(2

1)

Модуль коэффициента усиления равен произведению модулей

К(<л) = К,К,...К . (3.24)

Фазовый сдвиг выходного напряжения относительно входного

Ф((й) = ф, + ф,+...+ф + лл. (3.25)

Усилители почти всегда рассчитывают так, что в некоторой области средних частот фазовый сдвиг в каждом каскаде равен нулю. Коэффициент усиления в этой области частот