Caracteristica de frecventa a circuitelor cuplate si a amplificatoarelor

Caracteristica de frecventa a circuitelor cuplate si a amplificatoarelor

Pana aici, castigul si alte proprietati ale blocurilor (etajelor) amplificatoare si ale cuplajelor dintre ele, nu au fost legate in nici un fel de frecventa. In aceasta privinta vor fi intotdeauna unele frecvente inalte la care castigul amplificatorului este mai mic decat castigul pe care-l are la frecvente joase. Efectele sunt inrudite cu inertia mecanica; solicitand o iesire, trece un timp finit pentru ca un curent venit la intrarea dispozitivului sa treaca prin el si sa ajunga la iesire - acesta este numit timp de tranzit si in mod normal el este extrem de scurt daca dispozitivul este mic.

De asemenea, trece timp pentru ca o tensiune sa o regasim la iesirea circuitului dupa ce curentul a fost startat in dispozitiv, datorita capacitatii sale. Astfel putem prezenta cateva caracteristici ale raspunsului unui amplificator urmarind semnalul de iesire pentru un impuls la intrare (fig.2.12).

Intr-o prima aproximatie, iesirea poate creste exponential; constanta de timp a amplificatorului poate fi obtinuta din timpul necesar iesirii pentru a ajunge la 63% sau (1-1/e) din starea la care aceasta eventual este setata. Daca acest timp este ₂, noi am aproximat iesirea ca functie de timp cu:

O alternativa de reprezentare pentru a arata castigul unui amplificator sau a unui circuit de cuplaj este reprezentarea marimii castigului (amplificarii) in functie de frecventa, ca in fig.2.13. Relatia aproximativa dintre f₂, cand castigul incepe sa descreasca, si ₂ este simpla si va fi prezentata mai tarziu.

Proprietati importante ale unui amplificator pot fi vazute reprezentand 'castigul' in functie de frecventa. Acesta va amplifica semnale la frecvente intre frecventele f₁ si f₂ aproape la acelasi nivel. Astfel o nota muzicala cu anumite 'armonici' la sursa, va fi aproape fidel amplificata daca 'fundamentala' si principalele 'armonici' prezente sunt in domeniul de frecvente cuprins intre f₁ si f₂. Forma de unda a semnalului electric pentru a produce o imagine TV este foarte complexa. Ea cuprinde componente intre 25Hz si 6MHz si astfel amplificatorul 'video' este necesar sa aiba un raspuns plat in frecventa pentru aceasta banda. Metodele seriilor Fourier si transformatelor Fourier, permit ca pulsurile, formele de unda in rampa si pulsurile dreptunghiulare sa fie descompuse intr-un spectru de frecvente. Circuitul va avea aproximativ acelasi castig si aproximativ aceeasi deplasare de faza pe acest spectru pentru a obtine la iesire o forma de unda foarte asemanatoare cu cea de la intrare.

Noi dorim prin urmare sa stim care componente din cuplaj si din circuitele amplificatoare vor da nastere frecventelor 'f₁' si 'f₂' la care amplificarea cade, de la o valoare mare, constanta, numita 'castig la mijloc de banda'.

Este posibil sa avem circuite de cuplare a caror castig sa fie constant in jos pana la o frecventa nula - acestea sunt cuplaje de curent continuu. La multe circuite acest lucru nu este necesar si ele vor fi simplificate, fiind cuplate doar pentru semnale de curent alternativ. Diferenta dintre cele doua tipuri de cuplaje este prezentata in fig.2.13, partea din stanga, la frecvente joase.

Noi dorim sa facem o astfel de reprezentare cu un minim de efort de calcul si in plus ne intereseaza sa stim care componente din amplificatoarele noastre si din circuitele de cuplaj dau nastere la caderi ale castigului la frecvente extreme. Astfel putem proiecta circuite care sa manipuleze doar banda de frecvente impusa de semnalele de care suntem interesati.