Поэтому

(3.29)

(3.30)

со 1п2

= Г0.59-

\ а

Согласно формуле (3.30), правая часть которой является определением числа е, имеем:

lim k

(3.31)

т. е. частотная характеристика многокаскадного усилителя в области высших

частот изображается кривой Гаусса (рис. 3.4).

Представляет интерес форма частотной характеристики в области весьма высоких частот, где справедливо неравенство 1/иС < Reax или юТд 1. В этом случае выражение для коэффициента усиления можно упростить:

Переходя к модулю, получаем:

Рис. 3.4. Амплитудно - частотная характеристика многокаскадного усилителя, п-ьоо.

(3.32)

Из последней формулы следует, что частотная характеристика в области весьма высоких частот является гиперболой п-го порядка.

Амплитудно-фазовые характеристики усилителей будут подробно описаны в § 5.5.

§ 3.4. Усиление импульсов каскадом с емкостной связью

Гармонический метод исследования усилителей при помощи частотных характеристик удобен н тех случаях, когда входные напряжения синусоидальны или являются суммой синусоидальных напряжений. Этот метод был разработан для анализа главным образом

При п5>3 с погрешностью до 3% можно заменить:

усилителей звуковых частот. Человеческое ухо является анализатором частот звуковых волн, поэтому при анализе работы знуконого усилителя гармоническим методом основное внимание уделялось вопросам ранномерного усиления напряжений различных частот.

В современной науке и технике усилители применяются главным образом для усиления импульсов различной формы. Свойства импульсных усилителей наиболее удобно характеризовать переходной характеристикой усилителя k{t), т. е. зависимостью относительных значений ныходного напряжения от времени, если на входе усилителя действует импульс напряжения в ниде единичной ступени бесконечной длительности. Сказанное можно записать следующим образом:

Прежде чем приступать к расчету переходных характеристик усилителей, рассмотрим физическую сторону процесса усиления импульса.

Передача фронта импульса. Предположим, что на сетку лампы (рис. 3.5, а) подано напряжение в виде единичной ступени, и рассмотрим временные диаграммы потенциалов и токов, изображенные на рис. 3.5, б и 3.5, в. В момент t=-\-Q, когда появляется положительный входной импульс, анодный ток лампы скачком изменяется на величину Aj, однако потенциал анода остается при этом неизменным по следующей причине. Анод лампы через конденсатор связан с емкостью нагрузки Q, а через эту емкость -с нулевой шиной. Изменение потенциала анода может произойти только при одновременном изменении разности потенциалов на конденсаторе и емкости С . Но разность потенциалов на конденсаторах мгновенно не может изменяться, так как не может быть бесконечно большого тока, необходимого для мгновенного изменения заряда конденсатора. Таким образом, выяснилось, что в первый момент после подачи входного импульса потенциал анода не изменился.

Если потенциал анода не изменился, то падение напряжения на сопротивлении и ток, протекающий через это сопротивление, также не изменятся и все приращение анодного тока в перный момент времени является выходным током i, который постепенно заряжает емкости и С . Ввиду того, что СС , изменения разностей потенциалов на этих емкостях очень различны. Можно полагать, что разность потенциален на обкладках конденсатора Q в процессе зарядки конденсатора С практически не изменяется. -Отсюда следует, что изменение выходного потенциала (понижение потенциала точки с на рис. 3.5, г) сопровождается таким же изменением потенциала анода. Это показано на рис. 3.5, б. Потенциал

анода уменьшается по экспоненте с постоянной времени Тд. Для определенности принято т = 0,1 мксек.

Анодный ток уменьшается вследствие уменьшения потенциала анода при неизменном потенциале сетки отностельно катода. Ток

Рис. 3.5. Передача импульса усилителем.

через сопротивление 7? увеличивается, так как увеличивается падение напряжения на 7?. Выходной ток уменьшается;