0: Мы с вами остановились на том, что вот стабилизированная схема задания начального режима, когда есть резистор, коллекторный резистор эмиттерный, а также базовый делитель.

1: Она, видите ли, замечательна тем, что в ней никто ещё не на земле, ни базы, не на земле, ни митры, ни коллектор, поэтому, в принципе её можно использовать для реализации любых.

2: Схем включения, чем мы и займёмся сейчас. Значит, мы рассматривали с вами до сих пор традиционный вариант, когда входной сигнал подавался вот сюда. А эмитор мы землилибо. Так получается включение с общим эмитором.

3: Вход вот здесь выход на коллекторе, а конденсатор c. Вот этот вот он обеспечивает тут 0 потенциал по переменной составляющей, то есть по переменной составляющей вот этого ничего нет.

4: А у нас эмитор, как бы на земле вот это включение с общим эмитором, но сейчас мы изменим это, мы просмотрим включение с общим коллектором. То есть че я сделаю? Я просто стану снимать выходной сигнал не с коллек.

5: Mitra вот отсюда. Но при этом окажется, что вот этот резистор мне совсем не нужен. Дело в том, что его роль только в том. Он с точки зрения режима по постоянному току абсолютно необязателен.

6: Его роль только в том, чтобы преобразовать коллекторный ток, усиленный в выходное напряжение, а поскольку мне это напряжение не интересно, то и резистор этот не нужен. Вот и получается вот так коллектор общий теперь по настоящему.

7: То есть он на шине питания, то есть на земле для переменной составляющей получается схема с общим коллектором. Входной сигнал подаётся вот сюда усиленный снимается вот отсюда вот эта схема.

8: С общим коллектором, она же эмиттерный повторитель. Вот мы сейчас Бегленко посмотрим на её свойства в рамках очень примитивной модели простой мы будем считать, что транзистор это дифференциальное сопротивление эмиттерного диода.

9: И резистор. Ну вот, вот сейчас нарисую для начала транзистор, а здесь стоит источник тока с величиной аш 21 на ток базы, где ток базы, это ток протекающий вот здесь вот у меня база, вот у меня

10: Collector. Вот у меня эммитор, это эквивалентная модель транзистора. Коллектор, база эмитор. Ну а дальше дорисовываю все остальное. Значит, здесь стоит резистор. Р е. И вот это земля нашей схемы шина.

11: Земля вот так коллектор, честно на земле. То есть вот тут можно нарисовать просто землицу и все. Выходной сигнал снимается вот отсюда. Это у выходное напряжение, но

12: 1 и подаётся сюда, на базу. Ну вот, значит, в базе у нас стоят 2 резистора, вот они р 1 р 2. Ну их вот давайте объединим в 1, значит, на самом деле, р 2 идёт с базы.

13: На землю и р 1 тоже идёт с базы на землю, потому что в эквивалентной схеме шина питания это земля. Так что здесь стоит резистор рб, тот самый, который р 1 в параллель с р 2. Вот.

14: Ну, если хотите, сюда ещё надо приделать источник сигнала с сопротивлением рс. И вот он, ну, вот такая вот эквивалентная схема получается довольно незамысловатая, значит,

15: Давайте мы по ней что-нибудь попытаемся прикинуть. Значит, что меня может интересовать. Ну, прежде всего, меня интересует коэффициент усиления с базы до выхода. Ну вот тут у меня входное напряжение, вот оно, в этом узле на базе, то есть я

16: Я буду интересоваться коэффициентом усиления ку как отношением выходного напряжения вот этого потенциала к потенциалу базы на win оо ну и тут сразу все становится понятно просто до безобра.

17: Смотрите, входное напряжение это напряжение вот от этого узла до земли, а выходное это вот от этого узла до земли. Поэтому коэффициент усиления это просто отношение вот этого сопротивления к сумме вот этих 2 только

18: Всего. То есть это резистор в эмиттерной цепи поделить на резистор в эмиттерной цепи плюс дифференциальное сопротивление эмиттерного диода. Вот этого тут же протекает единый ток. Это эмиттерный ток, он

19: Протекает и по этому резистору, и по этому, так что, как видно, коэффициент усиления этот, очевидно меньше, единицы, меньше, но порядка единицы. Давайте так вот напишу меньше, но порядка, ну,

20: Дело в том, что дифференциальное сопротивление эмиттерного диода это какой-нибудь там десяток 2 омов, 10 20 омов, а сопротивление в эмиттерной цепи это все же что-нибудь порядка килоома, ну, 600 800 омов.

21: Больше, чем сопротивление рье, поэтому его как бы нет. И поэтому коэффициент усиления около единицы. Удивительно то, что он меньше единицы. Хотя сказать, что это удивительно странно. Дело в том, что на самом деле это

22: Совершенно очевидно. Дело в том, что мы просто обнаружили простой факт, что целое часть меньше целого. Вот смотрите, выходное напряжение это часть от входного входное. Оно вот где и оно делится на этот участок.

23: Этот тут делитель работает, и с выходом на выходе мы имеем просто часть от входного напряжения. Часть. Понятно какую. Так что вот прошу любить и жаловать. Усилитель эмиттерный повторитель, который мы сейчас рассматриваем. Схема с общим коллектором.

24: Это усилитель, который не усиливает, не усиливает по напряжению от слова совсем. Тогда возникает вопрос, зачем он нужен? Ну, к нему мы сейчас обратимся, чтобы и поймём, каким мы это поймём, обсудив его свойства.

25: По входному выходному сопротивлению. Вот в чем дело. Значит, каково же входное сопротивление вот по этой цепи? Вот смотрите, это сопротивление, это отношение входного напряжения к базовому току оно, видите ли, состоит из этого

26: Резистора. Плюс вот этот резистор, но не просто так, а умножить на коэффициент передачи. Тока. Дело в том, что делить то мы будем на базовый ток, а по резисторам этот протекает. По резисторам. Этим протекает эмиттерный ток. Поэтому входное

27: Сопротивление, если его определить как отношение входного напряжения к базовому току, вот этому к току и b, вот к этому току, то это дифференциальное сопротивление эмиттерного диода плюс.

28: Резистор в эмиттерной цепи умножить на 1 плюс аш 21 1 плюс аш 21 это коэффициент преобразования базового тока в эмиттерный ну все просто базовый ток, к нему добавляется коллектор.

29: Ток с величиной аш 21 на ток базы вместе они протекают по этим резисторам, создавая на них напряжение. Вот, ну если это чуть причесать, то получается тут р е умножить на 1 плюс аш 21.

30: Привычное нам сопротивление перехода база эмиттер плюс резистор в эмиттерной цепи умножить на 1 плюс аш 21 вот такая, в общем, простая, очевидная почти формула для входного сопротивления.

31: Мы уже с вами, наверное, привыкли, что резистор, стоящий в эмиттерной цепи, выглядит со стороны входа увеличенным в 100 раз. Ну вот этот эффект и проявляется у нас входное сопротивление. По этой цепи есть сопротивление перехода база эмиттер.

32: Плюс резистор в эмиттерной цепи умножить на коэффициент передачи тока, так что входное сопротивление этой схемы велико такое же, как стабилизированной схемы без конденсатора в эмиттерной цепи. Вот это, в общем, явля.

33: Ожидаемое. Тут ничего неожиданного нет, мы с ним уже сталкивались более неожиданным. Будет результат относительно выходного сопротивления этой схемы. Выходное сопротивление. Вот.

34: То самое, которое я сейчас хочу посмотреть на эту, на это все как на выход, как на источник сигнала. Ну и понять мне требуется какое сопротивление у этого источника сигнала выходное внутреннее.

35: Ну вот стандартный способ измерения этого сопротивления, он такой, мы с вами делаем схему пассивной, обнуляя вот этот источник your равно нулю, то есть your равно нулю это просто короткое замыкание, я вот тут поставлю

36: А после этого я сопротивление начну мерить с этого выхода подам сюда напряжение и посмотрю, какой ток пойдёт. Так вот, выходное напряжение, выходное сопротивление это и будет отношение напряжения к току. Отношение вот это.

37: Напряжение к вот этому току. Ну и давайте смотреть, какой ток пойдёт. Во первых ток пойдёт в этот резистор, а во вторых ток пойдёт вот по этой цепи. И вот смотрите, ток в этот резистор это довольно тривиально. Ну че, вот

38: Пишу ток, есть напряжение делить на ре, ну, есть он и есть плюс 2 вот эта добавка, а с Нею, так, видите ли, она пройдёт вот по этому резистору, а потом разветвится. Вот ток.

39: Который ток пойдёт по этому резистору, а потом разветвится и малая частью базовым током пойдёт сюда, а львиная доля уйдёт Вон туда, в коллектор. Ну и, стало быть, вот смотрите, путь для тока он будет такой резистор в эмиттерной цепи, а потом

40: Параллельное соединение вот этих резисторов. Ну вот давайте, чтобы с ним не возиться. Введём рс со звёздочкой, которая есть рс, в параллель с рб. Ну, параллельное соединение этих резисторов. Вот. Ну и, стало быть, окажется.

41: То тут ещё есть у поделить на дифференциальное сопротивление эмиттерного диода. Вот оно и вот на параллельное соединение этих резисторов. Я по этому пути Иду, плюс параллельное соединение этих резисторов.

42: Со звёздочкой, ну, как бы сопротивление виртуального источника. У меня источником является вот этот источник, шунтированный этим резистором, делитель напряжения, у него внутреннее сопротивление как раз вот такое вот, и вот это

43: Поделить на 1 плюс аш 21. Ну вот и все. Значит я нашёл полную правильную формулу для тока, ну из которой видно, что отношение тока к напряжению. Если на напряжение поделить это все, то вот тут

44: Тут оно исчезнет и окажется, что выходная проводимость есть сумма вот этой проводимости и вот этой проводимости, так что выходное сопротивление это параллельное соединение. У нас проводимости суммируются. Так бывает.

45: Параллельном соединении. Значит, поэтому раут это на самом деле резистор в эмиттерной цепи в параллель с вот этим вот сопротивлением, с дифференциальным сопротивлением эмиттерного диода плюс рс со звёздочкой.

46: Эквивалентное сопротивление источника на единицу плюс аш 21. Ну вот, собственно, и все. Больше никаких формул я писать не буду. Вот входное сопротивление. Вот выходное, значит, смотрите, что забавно.

47: Повторитель замечателен тем, что это усилитель, который не усиливает напряжение от слова совсем коэффициент усиления меньше единицы, зато он обладает прекрасными свойствами по входу, выходу у него, видите ли, высокая.

48: Входное сопротивление типа р е умножить на аш 21, и у него крайне низкое выходное сопротивление. То есть по выходу он похож на источник дс. У него внутреннее сопротивление, оно в основном состоит вот из этого.

49: Ну, re тут велико, вот, а состоит оно из дифференциального сопротивления эмиттерного диода, плюс сопротивление источника, делённое на 1 плюс аш 21, то есть получается усилитель с высоким входным и низким.

50: Выходным сопротивлением. Ну и, стало быть, это схема, которая, не давая усиление по напряжению, даёт усиление по току, как говорят, то есть она, как бы обладая высоким входным, не отбирает ток от источника, зато может отдать

51: Здоровый ток в нагрузку. Но это неудивительно. Дело в том, что от источника то мы берём базовый ток, а в нагрузку отдаём эмиттерный, который сильно больше базового тока в 1 плюс аш 21 раз. Ну и стало быть, вот ключевое применение.

52: Этой схемы это согласование источника с нагрузкой. Вот когда у вас есть высокоумный источник и вы желаете от него кормить сопротивление, нагрузку низкоомную. Вот так у вас тут возникает

53: Проблема, значит, если, скажем, источник, у нас с вами 100 килоомов, внутреннее сопротивление, а нагрузка 1 килоом, то эдс источника поделится на этом этом, и вот этому достанется только малая часть. Ну то есть вы

54: Тут потеряете в р эль поделить на r l плюс рс. Ну и оно где-то порядка 1 101 в нашем случае это 1, а это 100 101 ну то есть если.

55: От напряжения 1 вольт, то сюда вы дотянете только 1, 100 от этого вольта, то есть 10 милливольт. Ну то есть все падает на внутреннем сопротивлении источника. Вот такая беда возникает всякий раз, когда вы пытаетесь от высокоомного

56: Источника с большим внутренним кормить низкоомную нагрузку. У вас возникает здоровая потеря напряжения. Почему так происходит? А потому что, чтобы создать на этой низкоомной нагрузке заметное напряжение её, видите ли,

57: Током надо кормить. А источник ваш ток отдавать не может, потому что у него большое внутреннее сопротивление, у него ток короткого замыкания, даже никакой её поделить на 100 килоом. Вот. Поэтому вот так. Ну и стало быть вот очевидно,

58: Что тут надо? Тут надо усилить по току. То есть, отобрав от источника малой ток, отдать в нагрузку ток побольше. Вот так нарисую. Ну и вот это, это с этой задачей справляется вот этот эмиттерный повторитель.

59: Смотрите, вот как это выглядит. У вас есть сопротивление источника высокое. Вы тут ставите своего эмиттерного повторителя, вот и от него кормите свою нагрузку. Ну, я даже не буду этого резистора рисовать и от него кормите.

60: Свою нагрузку, эрль. Вот. Ну и, стало быть, получается, как у вас отсюда отбирается базовый ток, а сюда отдаётся здоровый эмиттерный ток. Отсюда сюда происходит усиление ток эмиттера. Это 1 плюс

61: 21 на ток базы, между прочим, в 101 раз больше. Ну и поэтому вы получаете возможность на этой низкоомной нагрузке создать относительно высокое напряжение, не потребляя ток от источника. Ну а если

62: В терминах входного выходного сопротивления это выглядит так. Значит, смотрите, у нас этот источник с сопротивлением 100 килоом кормит вот этот вход усилителя, который на самом деле порядка р е умножить на аш 21.

63: Если re по прежнему 1 килоом этот рэль, то входное сопротивление вот это рн, которое виртуально вот тут стоит, оно порядка р эль умножить на 1 плюс аш 21, то есть оно.

64: Ну, порядка 101 килоома, 100, да, 101 килоома. Ну, этот резистор у нас тоже 100 килоом, поэтому сюда вы дотаскивает её пополам. Вот. То есть у вас это сопротивление и входное сопротивление стали.

65: Поставимо. Это 1 точка зрения на это явление природы, a2 точка зрения со стороны выхода. Вот смотрите, я резистор в 1 килоом кормлю, от чего я его кормлю с выхода усилителя у выхода усилителя.

66: Есть внутреннее сопротивление. Каково это внутреннее выходное сопротивление? Вот раут. Ну то есть вот я сейчас думаю об этом выходе как об источнике сигнала. У меня тут имеет место быть источник сигнала с каким-то внутренним сопротивлением.

67: От которого и прикормится резистор нагрузки наш вот это выходное сопротивление. Вот согласно нашим формулкам, оно порядка сопротивления источника делить на 1 плюс аш 21 сопротивление.

68: Источника у меня 100 килоомов. Ну то есть порядка 1 килоома ирс у нас 100 килоомов 1 плюс аш 21 тоже сотня. Ну и стало быть, получается так, что я от источника со внутренним сопротивлением 1 килоом.

69: Как кормлю нагрузку 1 килоом. Получается, что у меня коэффициент передачи от источника до нагрузки порядка 1, 2. Ну вот как ни крути, оно так и есть. То есть тут коэффициент передачи от источника, вот до этой нагрузки оказывается, порядка.

70: 1, 2. И это сильно больше, чем 1. 1 101. То есть, смотрите, фактически не усилив по напряжению нисколько. У меня коэффициент передачи отсюда сюда в точности равен единице. Ну он на самом

71: Деле есть р эль поделить на рб, на дифференциальное сопротивление эмиттерного диода плюс r l дифференциальное сопротивление эмиттерного диода по сравнению с килоомов это, это ничто, поэтому это еди.

72: То есть коэффициент передачи по напряжению отсюда сюда 1. То есть я, не усилив напряжение, тем не менее, сумел передать на нагрузку не 1 100 от входного сигнала, a1 2 от входного сигнала. Это потому что

73: То у меня эмиттерный повторитель сработал как усилитель тока, он отобрал от источника небольшой ток и отдал в нагрузку большой усиленный. Так что вот эмиттерный повторители это буферная схема, которая предназначена для согласования.

74: Высокоумного источника с низкоомной нагрузкой. Несмотря на то, что они не усиливают по напряжению совсем, они находят довольно широкое применение в технике, потому что высокоумных источников в природе много равно.

75: Как и низкоомных нагрузок, нагрузок. То есть вот эта задача согласования высокоомного источника с низкоомной нагрузкой, она типовая, она часто встречается в жизни. И тогда тут не хватает буферного усилителя, который

76: Даёт усиление по току. Итак, вот 2 схема, которую мы обсудили, это общий коллектор не даёт усиление по напряжению, но даёт хорошее усиление по току, поскольку обеспечивает хорошее очень соотношение

77: Между входным и выходным сопротивлением. Высокое, входное, никакое, низкое выходное. Ну и этим она замечательна. Вот у неё есть антипод, схема с общей базой строится. Так вот присуждают.

78: Немножко обсудим её, значит, общая база, её будем изготавливать из той же стабилизированной схемы, которую я сейчас восстановлю. Я просто вот эту проволочку стираю и вот тут

79: Резистор коллектора, как и было. Ну и теперь че я должен базу сделать общей? То есть я в базу поставлю переходной конденсатор цб здоровый, который обеспечит равенство.

80: Вот этого потенциала. Переменная составляющая на базе теперь равна нулю база. У меня на земле по переменной составляющей остались вот это и это места. Ну так вот, я входное напряжение буду подавать сюда. А выход?

81: 1 и снимать вот отсюда в результате получается то, что называют включение транзистора по схеме с общей базой. Значит вот это уж очень идиотская топология, значит на самом деле эту схему перерисовывают

82: Как правило, вот в таком виде люди любят, когда вход слева, а выход справа, а у нас тут вход и выход с 1 стороны. Поэтому как транзистор поворачивают как-то и рисуют это дело. Так что вот в базе у нас с вами стоит

83: Базовый делитель из резисторов 1 и 2. Это р. 1, это р. 2. Вот это у нас с вами земля, тут у нас конденсатор стоит, вот этот цб, который обеспечивает равенство нулю потенциала.

84: База в эмиттере, у нас стоит резистор на землю. Ре, вот Ровно вот этот вот это у нас вход теперь у in. Ну а выход, чтобы приделать, тут надо нарисовать резистор рко.

85: Вот с этого места мы снимаем выходное напряжение. Вот так выглядит схема с общей базой. Значит, прошу любить и жаловать. Эти схемы тождественны. Это просто нарисование этой же схемы в иной топологии. А так

86: Смыслу. Это та же стабилизированная схема включения, в которой база заземлена. Входной сигнал подаётся на эмиттер, а выходной снимается с коллектора, так, не сходя с места, что мы можем. Я даже эквивалентную схему не буду рисовать, что мы можем

87: Можем сказать о параметрах этой схемы. Значит, смотрите, 1, что тут бросается в глаза, это то, что она не усиливает. Ток у нас теперь входной ток это ток эмиттера, а выходной ток, который вот тут образуется,

88: Это ток коллектора и ток коллектора, он меньше тока эмиттера ток коллектора равен альфа на ток эмиттера ну где это альфа это аш 21 если хотите на 1 плюс аш 21 величии.

89: Чуть чуть меньше единицы, где-то порядка 0 99/100. Вот так что схема не даёт усиления по току. Совсем она, потребляя от источника эмиттерный ток, отдаёт нагрузку коллекторный, который чуть

90: Поменьше. Поэтому усиления потоку тут нет от слова вообще. Зато тут есть усиление по напряжению, усиление по напряжению. Тут, конечно, есть по той причине, что вот смотрите, входное напряжение создаёт

91: Эмиттерный ток, ток эмиттера. Это есть входное напряжение поделить на дифференциальное сопротивление эмиттерного диода. Входное напряжение, уин преобраз. Вот это вот у меня потенциал, это виртуальная земля, как бы 0.

92: Вольт так что входное напряжение преобразуется в эмиттерный ток на дифференциальном сопротивлении эмиттерного диода, как и должно быть, а потом оно, этот ток, становится током коллектора, ток коллектора, который есть альфа.

93: Ток эмиттера получается альфа на у in поделить на р е и проходит по резистору рк, по резистору рк, создавая напряжение у равное ток коллектора на р коллекторы ну вот и в общем, когда это все соби.

94: То оказывается, что коэффициент усиления по напряжению как отношение напряжения выходного ко входному, это, как обычно, альфа на р коллектора, поделить на дифференциальное сопротивление эмиттерного диода. Вот.

95: То есть оказывается, что она усиливает по напряжению примерно так же, как и схема с общим эмитором рк поделить на ре аль про альфу можно забыть, она не играет большой Роли рк поделить на ре, ну то есть поряд.

96: 200 при 5 вольтах. Напряжение вот на этом резисторе, вот, и входное. Ну и у неё очень низкое входное сопротивление, что мы, собственно, уже с вами обсудили входное сопротивление. Это тут просто сопротивление перехода, эмиттер

97: Сопротивление перехода со стороны эмиттера, оно просто аккуратно равно дифференциальному сопротивлению эмиттерного перехода. Ну вот коэффициент усиления, ну а что касается выходного сопротивления.

98: То каждому очевидно, что оно порядка р коллектора, потому что у меня тут идеальный источник тока, который шунтирован вот этим резистором, и раут порядка р коллектора. Ну вот это все 3 параметра. Значит, смотрите, схема с общей базой.

99: Замечательно тем, что она неплохо усиливает по напряжению, но не за счёт усиления тока, а за счёт большого соотношения между входным и выходным, между сопротивлением нагрузки и сопротивление дифференциальным сопротивлением эмиттерного диода.

100: Логика усиления у неё такая вы входное напряжение преобразуете в довольно большой эмиттерный ток на малом дифференциальном сопротивлении. Эмиттерный ток велик, потому что это около нуля, а

101: Потом весь этот ток отдаёте в высокоомную нагрузку. Оо, вот у вас и получается усиление рк поделить на ре, это усиление напряжения без усиления тока за счёт различия между вот в этом сопротивлении и вот в этом сопротивлении

102: Вот, ну и, соответственно, у неё хорошее усиление по напряжению этой схемы, но на самом деле никуда не годное соотношение между входным и выходным сопротивлением. То есть это следствие того, что вы не усиливаете потоку совсем.

103: Ну то есть, вот смотрите, у вас входное сопротивление крайне низкое, выходное довольно высокое. Ну и, стало быть, следствие, отсутствие усиления тока состоит в том, что эту

104: Схемы невозможно каскадировать. То есть при попытке соединить 2 схемы с общей базой. Каскадно получается совсем плохо. Вот смотрите, взял я 1 схему с общей базой, я её так условно нарисую. Вот 2

105: Я их попробую каскадно соединить. Ну вот подавший сигнал этого каскада на вход этого. А тут, поставив сопротивление коллектора, вот у меня каскадное соединение 1 включения с общей базой.

106: 2. Вот смотрите, какая тут будет картина. Вот тут я от источника отберу некий ток эмиттера, он передастся сюда как альфа на ток эмиттера. А сюда, в этот коллектор, он передастся как альфа квадрат.

107: На ток эмиттера. Ну и, следовательно, по этому резистору вот будет проходить этот ток. Если бы я того же самого резистора поставил вот здесь, то по нему проходил бы больший ток альфа на ток эмиттера, то есть поставив 2

108: Каскад. Я просто проиграл в усиление. У меня теперь усиление вот от входа, вот до этого выхода это альфа квадрат на рк поделить на р е. А вот если бы здесь, то это было бы альфа умножить на

109: К поделить на ре, ну то есть не усиливая поток, вы не имеете возможности каскадировать схемы, у вас происходит потеря тока в каждом каскаде. И чем больше каскадов, тем сильнее потеря тока, тем вы проигры.

110: В усилении тока, а следовательно и в усилении напряжения. Ну то есть, когда вы идёте, ведёте игру на отношение сопротивления, нагрузки ко входному сопротивлению, к ре. Ну вот так получается, что вам нельзя терять ток.

111: Только что вы потеряли ток, вы потеряли усиление. Ну вот такие дела. Ну, стало быть, таким образом, в нашем распоряжении есть как бы 3 схемы включения. Общий эмиттер, это когда Пода,

112: На эмиттер снимается с коллектора. Это как бы схема, приятная во всех отношениях. У неё, видите ли, у неё пристойное входное сопротивление и выходное сопротивление, они сопоставимы входное.

113: Сопротивление у неё порядка дифференциального сопротивления эмиттерного диода умножить на 1 плюс аш 21, а выходное сопротивление порядка рк. И они, в общем, сопоставимы схема эта даёт усиление как потоку.

114: У неё ток в нагрузке больше базового тока в аж 2 1 раза, так и по напряжению. И этим она замечательна. Сопоставимое входное выходное сопротивление и есть как бы 2 антипода антиподы в разные, ну то есть это так.

115: Дама приятная во всех отношениях, а вот есть 2 способа изгладить эту схему они такие, значит, есть эмиттерный повторитель, у которого выход снимается вот отсюда вот это in, а это аут. Вот.

116: Значит и есть общая база, это когда сигнал подаётся на эмиттер, снимается с коллектора вот, а база на земле это in, а это у out вот это общий коллектор, а это

117: Общая база вот это как бы попытки испортить приятную во всех отношениях схему в 1 и другую сторону. Эта схема не даёт усиления по напряжению, у неё, кау, меньше.

118: Единица, но зато даёт усиление по току. Значительное усиление потоку у неё порядка 1 плюс аш 21. Это коэффициент передачи базового тока в эмиттерный, ну то есть здоровое усиление потоку при

119: Отсутствие усиления по напряжению, а здесь, наоборот большое усиление по напряжению рк поделить на р. Е при отсутствии усиления по току коэффициент усиления по току тут аш 21 на 1 плюс аш 20.

120: 1, то есть альфа входной ток, это ток эмиттера, а выходной ток это ток коллектора. Ну вот так. Ну вот таким образом, вот работая в рамках этих 3 вариантов, вы имеете как бы общий эммитор, это самое популярное.

121: Схема, а это 2 схемы, ну, такие, которые уводят в 1 и другую сторону, когда нужно хорошее усиление по току, то есть согласование высокоомного источника с низкоомной нагрузкой нагрузкой годится эмиттерный

122: Повторитель, а когда нужно высокое усиление по напряжению, годится общая база, она как бы на самом деле, как мы с вами скоро поймём, она хороша в плане частотных свойств. Усилитель с общей базой обладает довольно широкой полосой.

123: По сравнению с усилителем, по схеме с общим эмиттером. Поэтому основное назначение этой схемы это высокочастотные усилители, такие широкополосные. Вот. А так она довольно неприятна в том плане, что обладает уж очень низким входным

124: Сопротивлением и невозможно большим выходным полностью отсутствует возможность каскадировать. Ну вот смотрите, вот можно посмотреть на это дело так что вообще то коэффициент усиления по напряжению

125: Это есть коэффициент усиления потоку аш 21 на отношение коллектора к входному сопротивлению к h1 1. Давайте я перепишу эту формулу в более абстрактных категориях, значит,

126: Коэффициент усиления по напряжению есть коэффициент усиления по току на сопротивление нагрузки р эль, поделить на входное сопротивление. Вот. Так что вот, смотрите, значит,

127: Получается так, что коэффициент усиления по току, за который вы платите, покупая транзистор аш 21, он есть произведение усиления по напряжению на соотношение между входным сопротивлением и сопротивлением нагрузки.

128: Так что вот картина такая заплатив денежку за коэффициент передачи тока транзистора аш 21, вы его можете обменять на высокое усиление, тогда будете иметь плохим вот это соотношение, то есть произведение усиления по напряжению

129: На отношение сопротивления есть величина фиксированная и равная коэффициенту передачи тока. Поэтому можно как поступить? Вот когда вы работаете с общим эмитором, у вас вот это отношение порядка единицы, входное выходное сопротивление.

130: Одинаковые и коэффициент усиления по напряжению получается типа аш 21. Вот когда вы делаете эмиттерный повторитель, у вас высокое входное низкое выходное. Вот. И у вас получается, что усиления по напряжению нет, потому что это

131: Отношение большое, когда вы работаете с общей базой, у вас наоборот очень низкое входное сопротивление очень высокое. Выходное. Это отношение маленькое. Коэффициент усиления по напряжению большой. Ну так что вот оказывается

132: Что главным параметром, то транзистора, так сказать, с этих позиций является усиление тока. Ну так это неудивительно транзистор это и есть усилитель тока он видите ли, берет базовый ток и создаёт усиленный коллекторный. Это в нём

133: Первичный механизм. Так вот, есть возможность этот параметр ценный обменять либо на усиление напряжения, тогда вы будете иметь плохое соотношение между входным и выходным сопротивлениями и усиленным напряжением. Не сможете

134: Пользоваться, поскольку у вас будет высокое выходное сопротивление, либо вы можете иметь хорошие отношения между сопротивлениями, но тогда никакое усиление по напряжению. Ну, в общем, вопро дальше, ну, как обычно.

135: Обменное соотношение, то есть выигрывая в 1, вы проигрываете в другом. Ну вот так это, стало быть, касательно 3 схем включения. Ну и в заключении этой темы. Вот смотрите, значит, глянь.

136: На эти 2 варианта уродские, которые мы с вами получили, общий коллектор, и общая база. Эта штука хорошо усиливает по току, а это хорошо усиливает по напряжению. Ну и, стало быть, тут возникает классическая идея соедини.

137: Каскадно. Общий коллектор и общую базу. То есть поручить каждому то, с чем он хорошо справляется. Общий коллектор хорошо усиливает по току, а это хорошо усиливает по напряжению. Давайте их каскадно соединим.

138: И пусть каждый занимается тем, что он любит вот включение с общим коллектором, а вот включение с общей базой. Вот так это выглядит, например, вот я особо подробно.

139: Не разрисовываю, стало быть, вот эта идея соединить каскадно включение с общим коллектором, которое из малого базового тока сделает здоровый эмиттерный. Вот и хорошо усилит ток. А это

140: Передаст сюда alfa на ток эмиттера, то есть она ток почти не потеряет, но зато сюда можно поставить здоровое сопротивление нагрузки и получить отсюда сюда хорошее усиление по напряжению вот такая идея, идея, как бы.

141: Составного транзистора. На самом деле она вот из анализа этих соотношений, свойств, 2 усилителей естественным образом вытекает все просто. Мы просто заметили, что вот это хорошо усиливает по току, это по напряжению

142: Ну почему бы не поручить каждому сейчас то, с чем он хорошо справляется? Получится вот так неплохо. Но самое забавное то, что эта идея, она как бы нашла очень широкое применение и стала основой современной дифференциальной

143: Схемотехники, то есть дифференциальной схемотехники, это воплотилось в дифференциальную пару. Ну то есть я вот сейчас тоже самое перерисую вот немножко в Ином виде, чтобы мы уже на этом уровне стали опознавать.

144: Дифференциальную пару. Вот она как устроена, значит, вот этот вход, а вот сюда выход ставится. Ну и, стало быть, получается каскадное соединение эмиттерного повторителя перехода с базы до эмиттера и схем.

145: С общей базой. Вот на самом деле вот это изделие, оно в современной технике является как бы самостоятельным компонентом так и называется дифференциальная пара. Просто, значит, вот смотрите, картинка

146: Такая наряду с транзистором биполярным, промышленность выпускает дифференциальные пары, как пятиногий компонент 1, 2, 3, 4, 5 ног у него вот, то есть дифференциальная пара это такое такое же распространённое изделие.

147: Как и транзистор биполярный. На самом деле это просто 2 одинаковые транзистора, соединённые по эмиттерный цепям, по эмиттерной цепи. Вот это, надо называется эмиттерный связь, 2 транзистора с эмиттерной связью. Значит, родилось это все вот из

148: Этого простого наблюдения пришло сюда и стало основой дифференциальной схемотехники. То есть вот сейчас это вещи очень распространённые. Вот эта схемотехника, которую я рассматриваю, она скорее учебная, она уже немножко вчера

149: Вчерашний день, сейчас, если что-либо и делается в аналоговой технике, оно делается на дифференциальной схемотехнике, потому что неожиданно оказалось, что она сильно лучше. Ну вот так. Ну это вот мы с вами прошли такой короткий обзор всех.

150: Схем включения. Как видите, все довольно просто. Ничего тут особенно хитрого нет. И в рамках вот этой примитивной модели, с которой мы с вами работали, все на самом деле не очень серьёзно. Вот, и

151: Как бы легко, осознаваемо. Вот дальше это все можно уточнять, но большого смысла в этом нет в рамках нашего этого курса по той причине, что, ну, уточнять просто надо просто начинать пользоваться более совершёнными, эквивалентными схемами.

152: Транзисторов и уточнять всякие детали. Вот при уточнении деталей окажется вот что, вот что ещё вот хотелось бы сказать. Забавно то что схема с общей базой вот как бы в рам

153: В примитивной модели этого не видно, но оно окажется, что оно важно. Значит, при, при, значит, смотрите, когда вы сравниваете схему с общим эмиттером, вот она, то выходное сопротивление, сопротивление.

154: Перехода коллектор эмиттер, оно шунтирует нагрузку, а здесь сопротивление коллектора, митер, оно вот здесь вот стоит, и оно нагрузку не шунтирует. Поэтому в схеме с общей базой в качестве ррк можно поставить

155: Сильно больше, чем в схеме. Здесь, здесь у меня величина резистора коллектора ограничена вот этим резистором. Сопротивление перехода коллектор эмиттер, который есть у игрек, поделить на и 0. Ну и, стало быть, предельное значение.

156: Коэффициента усиления, это сопротивление коллектора мир делить на дифференциальное сопротивление эмиттерного диода, которое напряжение эрли поделить на ут, это мю, оно порядка 2000. Вот.

157: В этой схеме с общей базой можно получать значительно большее усиление за счёт постановки сюда жуткого сопротивления рк. На самом деле здесь ррк можно поставить в 1 плюс аш 21 раз больше, чем вот здесь.

158: Получить усиление значительно больше. То есть схема, схема с общей базой позволяет из за высокого выходного сопротивления сопротивление перехода коллектор база, которая шунтирует вот этот резистор, значит, при сопротивлении переход

159: Коллектор база это же вот наше рф, оно с порядка сопротивления коллектора метр умножить на 1 плюс аш 21. Вот тут в чем фокус, здесь нагрузка шунтируется пере сопротивлением перехода коллек.

160: База, которая сильно больше, поэтому её можно поставить ужасно большой, и поэтому схема с общим коллектором даёт значительно больше, может давать значительно большее усиление по напряжению, но, но смысла в этом

161: Нет, по той причине, что у вас получается очень низкое, входное, очень высокое выходное, типа рк, ну и, стало быть, усиленное напряжение, то вы тут увидите, но оно будет идти от высокоумного источника весьма и

162: Трудно будет воспользоваться. Вот. Ну так что вот схема с общей базой, она лучше в плане усиления напряжения, чем схема с общим эмитором даже, но, но, но за счёт очень большого внутреннего сопротивления, за

163: Счёт высокого сопротивления нагрузки. И поэтому это явление, ну оно, скажем так, не особенно интересно в техническом плане, хотя с точки зрения теории, оно так, то есть схема с общей базой, она прекрасно усиливает по напряжению, значи,

164: Больше в пределе, чем 2000, там 2000 на аш 21 получается. То есть 20, 200000 можно, в принципе, пытаться получить, но при ужасном, ну то есть у вас

165: Выход усилителя становится источником тока, а не источником напряжения. И поэтому как бы никому это особенно не интересно. Ну вот так. Ну а теперь оставшееся время этой лекции займёмся частотными свойствами. Значит вы

166: Прекрасно знаете, что когда вы изучаете частотную характеристику, зависимость коэффициента усиления ку от частоты сигнала ф гармонического сигнала, то вы получаете примерно такой график у вас.

167: Какое-то усиление на 0, на средних частотах и есть спад усиления на низкой частоте и на высокой частоте. Значит если вот это обозначить как-нибудь через-ка 0 и провести, как это принято, уровень

168: 0 поделить на корень из 2 это либо 0 7/10, либо если в децибелах, то это - 3 децибела, то вот здесь у нас получается ф эль, нижняя частота это от слова low здесь.

169: Получается, ф аш хай. Во. Ну и, стало быть, тогда говорят, что вот это есть полоса пропускания нашего усилителя, это его нижняя ограниченная частота, это его верхняя гран.

170: Частота, ну и говорят, прям такие слова, что я имею усилитель с полосой от до. Вот он усиливает хорошо, как бы в пределах этой полосы, а вне её, ну, довольно быстро его усилительные свойства деградируют. Вот.

171: Нам сейчас надо с вами понять, в чем природа этого, этих явлений, как вот этого спад на низких частотах, так и вот этого спад на высоких частотах, то есть какие-то разумные слова, научиться говорить о частотных свойствах.

172: Почему оно перестаёт усиливать на низких частотах? А почему на высоких? Тут, в общем, из науки надо знать совершенно примитивную вещь. Делитель напряжения на резисторе и конденсаторе. Значит, вот смотрите, взявши все напря.

173: Движение у вот такое, его можно поделить на резисторе и конденсаторе, на 2 части, на ур и у ц. Вот и все. Собственно, мы на этом, на этом и сосредоточимся. Ну и, стало быть, 2.

174: Способы поделить они такие можно в качестве, в качестве входного, то мы всегда будем брать вот это, а в качестве выходного можно взять либо вот это, либо вот это, ну и так образуются 2 цепочки характерные значит, смотрите, вот

175: Такая цепь рц, она известна как интегрирующая цепь. Это я взял делитель и в качестве выхода вам предложил на блюде напряжение на конденсаторе. Вот у меня вход, вот у меня выход, а то

176: Самое наоборот когда сначала конденсатор, а потом резистор ц р, это называется дифференцирующая цепь, то есть это int интегрирующая а это дифф дифференцирующая, ну,

177: Сразу надо понять, может быть, почему они так называются. Смотрите, они называются. Так вот почему дело в том, что эта цепь, она реально интегрирует входной ток. Смотрите, напряжение на конденсаторе есть заряд поделить на ёмкость, а заряд это

178: Интеграл от тока, ну то есть единица на ц интеграл от нуля до т, а т, от т, подт, где и от т. Это вот входной ток, вот такие дела. Ну, то есть, поэтому она почти интеграл.

179: Напряжение на вот на этом конденсаторе это как бы интеграл от входного, но не напряжения, а тока она интегрирует входной ток. Ну и поэтому называется интегрирующий. А в этой цепочке, видите ли, выходное напряжение это есть

180: И умно вот то протекает ток вот так вот тут и напряжение на выходе есть, и умножить на р, то есть наблюдая вот это напряжение на выходе, вы на самом деле наблюдаете ток ток вот по этой цепи с точностью до вот этого множителя.

181: А ток есть ток, есть ц, наду пдт напряжение это интеграл от тока, а ток это производная от напряжения. Ну то есть ёмкость она может выступать как дифференциал.

182: Так, и интегратором. Вот смотрите, берете вы ёмкость, через неё идёт ток и на ней действует напряжение. Напряжение на ёмкости это единица на ц интеграл от нуля до т а т от т подт это

183: Использование ёмкости как интегратора ёмкость это интегра идеальный, между прочим, интегратор, тока она же дифференциатор напряжения вот ежели это продифференцировать по времени, то получится ц на u пдт равно.

184: И, а ток через ёмкость это производная от напряжения. Так что вопрос только в том, что считать входом, а что выходом, если входом считать ток, то это интегратор, а выходом напряжения. А если наоборот.

185: Ёмкости прикладывать напряжение, а мерить ток, то это дифференциатор, то есть ёмкость это интегратор, дифференциатор, соответственно, из неё получается вот интегрирующая цепь, которая преобразует входной ток в интеграл от этого тока, напряжение на m.

186: А эта штука преобразует входное напряжение, вот это в производную, в ток, то есть в производную от этого напряжения. Вот это, так сказать, смысл этих названий, не более того. Ну а так.

187: В принципе, смотрите, все остальное касается комплексных коэффициентов передачи. Вот если это напряжение, комплексную амплитуду напряжения обозначить буквой е, а это у, ну и тут тоже самое, то мы с

188: Легко найдём методом комплексных амплитуд комплексные коэффициенты передачи этих цепочек. Значит, смотрите, отношение вот к о. Джей омега это отношение амплитуды напряжения. Вот тут

189: То есть отношение у к е, ну это ж банальный делитель напряжения на резисторе и конденсаторе, значит, напряжение вот тут это, ну, короче, это вот этот импеданс поделить на сумму импедансов. Значит, смотрите, если хотите, взял я входное напря.

190: Движение вот это поделил на сумму импедансов поделил на р плюс единица на g омега ц это импеданс конденсатора зет ц это единица на g омега ц.

191: Вот. Ну и стало быть, это я нашёл ток. Ну а теперь ток надо умножить на эпид конденсатора, на е, в степени джи омега, найти выходное напряжение, вот это поделить его на е получится комплексный коэффициент передачи, он вот такой, ну,

192: Стало быть, если его чутки причесать на g омега ц помножить, то получается 1 на 1 плюс jay омега рц. Ну вот в этом всякий опытный радист мгновенно опознает постоян.

193: Времени рц вообще очень не лишне знать приступающим к изучению радиотехники, что из элементов, э,

194: Эль и ц. Можно составить, как хорошо известно, 3 комбинации, имеющие размерность времени, т. Они так и называются постоянное времени и умение опознавать в формулах это великое.

195: Возможность таковыми комбинациями, как вам известно, из всех курсов физики, в том числе из школьного, являются произведения рнц, то есть

196: Запятой отношение l к. И. Корень из эль на ц.

197: Вот 3 комбинации. Значит, вот эта штука всегда возникает в рц цепях. Это в цепях с индуктивностями и резисторами. А это в колебательных контурах. Помните? Резонансная частота контура единица на 2 пи, корень из лц. Так вот, корень из ль.

198: Постоянное времени. Тут вот у нас возникло постоянное времени произведение рнц. Она так и называется тау, постоянное времени нашей интегрирующей цепи. Дальше на что надо обратить внимание? На то, что это

199: Этому надо удивиться, что, оказывается, свойства этой цепи в плане передачи гармонического сигнала отсюда сюда не зависят от ррц по отдельности, а зависит только от их произведения, от постоянной времени того, если вы увеличите

200: Резистор в 10 раз, а ёмкость в 10 раз уменьшите, ничего решительно не изменится. Вот это неожиданно. Может быть для кого-то. Ну а дальше так это постоянное времени, оно же в миллисекундах мерится, её можно обратить.

201: Написать, что есть. Вот у нас есть постоянная времени рц, ну а ей отвечает частота омега 0, которая есть единица на tao, это единица на рц. Ну а ф 0, соответственно, это

202: Единица на 2 пи рц ну потому что omega равно 2 p f омега больше чем ф в 2 p раз это радианы в секунду а ф это обороты в секунду в 1 обороте 2 p. Радианов я.

203: Вот так сюда это ну и тогда, стало быть, это мгновенно приводится к виду вот какому единица на единица плюс jay на омега к омега 0 о, это комплексный коэффициент передачи дифференцирующей цепи.

204: Интегрирующей цепи. Когда вы приступите к дифференцирующей цепи. Ну, вам придётся все немножко наоборот, переписать. Значит, знаменатель то будет тот же самый, естественно, на р плюс единица на

205: J омега ц. Ну вот, а в числителе будет стоять не единица на g омега ц а р. Вот так вот, ну и, стало быть, когда это причешешь, получится джей омега р ц на единиц.

206: Плюс jay омега рц, ну то есть, если хотите j омега к омега 0 в числителе на единица, плюс jay омега к омега 0 в знаменателе вот у вас комплексный коэффициент передачи.

207: Цепочки а вот он для дифференцирующей цепочки как видите отличие в числителе тут 1 а там g омега к. Омега 0 обратите внимание, что сумма этих коэффициентов передачи вот этого с этим, если их сложить получа,

208: Аккуратная единица. Ну что и немудрено. Дело в том, что все напряжение частью падает здесь, а частью здесь. Но сумма этих частей равна всему напряжению. Вот. Ну и, стало быть, нам теперь надо порисовать частотные характеристики.

209: И той и другой цепочки мы это быстренько сделаем, ничего тут хитрого нет. Значит частотная характеристика это зависимость модуля-ка от g омега, вот смотрите, это

210: Самый комплексный коэффициент передачи, который я нашёл, он, видите ли, вполне себе комплексный. У него знаменатели есть вещественная часть и мнимая часть. Я должен посчитать модуль, вещественную часть, модуль этого комплексного числа.

211: И попытаться построить график зависимости к от омега. Это то, что называют амплитудно частотная характеристика. Модуль к это просто коэффициент передачи по напряжению гармоническому отсюда вот сюда, ну,

212: Как посчитать модуль этого комплексного числа ну это надо взять модуль, тут не надо домножать на сопряжённое, как все начинают делать дело в том, что если у вас число z есть отношение у к в то.

213: Модуль z можно найти как отношение модулей модуль у на модуль в вот этим я и воспользуюсь, и поэтому для интегрирующей цепи вот я её тут символически так нарисую вот сначала конденсатор, а потом

214: Резистор у неё модуль-ка.

215: Он такой единица на корень квадратный из единица плюс омега, омега 0 квадрат. Ну я просто взял и посчитал модуль числителя и модуль знаменателя. Отдельно модуль числителя это единица.

216: А модуль знаменателя это корень квадратный, из суммы вещей, квадратов, вещественной мнимой частей. Все у меня честно. А у дифференцирующей цепочки, когда сначала конденсатор, потом резистор, ну тут модуль-ка это

217: Омега к омега 0 модуль числителя на корень квадратный из единицы. Плюс омега к омега 0 в квадрате. Ну вот, а теперь время порисовать графики. Значит, смотрите, рисую график 1, ну.

218: На 0 частоте имею единицу. Вот она, единица, когда омега равно нулю, очевидно. Ну а дальше с Ростом частоты, оно будет падать, потому что омега, омега стоит в знаменателе, и оно растёт. Ну и стало

219: Быть вот смотрите там где omega равно омега 0 где omega равно омега 0 у меня в знаменателе получается двойка ну и стало быть это и есть тот самый знаменитый уровень единицы на.

220: Корень из 2 единица на корень из 2, который 0 7/10, который - 3 децибела, это все одно и то же. Значит так, 20 логарифмов десятичных, единица на корень из 2 это

221: - 3. Вот можете проверить с очень хорошей точностью. Ну, стало быть, вот, поэтому оно ведёт себя как-то вот так здесь падает до уровня 0 7. Ну и вот, стало быть,

222: Таким образом, интегрирующая цепь это фильтр нижних частот. Фнч хорошо передаёт низкие частоты, совсем не передаёт высокие вот это у неё как бы погаса пропускание, вот это у неё погас.

223: Задержание. Такие сигналы она подавляет эффективно, а такие она пропускает, значит, подавляет она их довольно плохо. Значит, смотрите, тут при больших омега вы будете иметь в знаменателе порядка единицы.

224: Ну, в общем, это сведётся к омега 0 делить на омега. Ну, стало быть, увеличение частоты в 10 раз ведёт к спаду усиления передачи тоже в 10 раз. Ну, потому что у вас знаменатель, единица на омега. Вот.

225: Ну, стало быть, это если в децибелы перевести, то падение в 10 раз это 20 децибелов, значит так, 20 логарифмов десятичных от 10, это как раз 20 децибел, поэтому

226: Ну, говорят так, что интегрирующее звено, интегрирующая цепочка даёт спад в полосе задержания со скоростью 20 децибел на декаду. Ну, то есть на каждое десятикратное увеличение частоты идёт спад в 10 раз на 20 децибел или

227: И вот ещё все инженеры знают эту цифру 6 децибел значит так, 20 децибел на декаду или оно g6 децибел на октаву октава октава это увеличение частоты.

228: Вдвое, значит, 20 логарифмов десятичных 2, это 6. Ну вот смотрите, в октаве пример в декаде примерно 3 октавы, ну, стало быть, 6 и 3, 18, там, 2 децибела. Ну, это

229: Потому что в декаде 3 октавы это 8, а декада это 10. Ну вот, поэтому 6 * 3, 18 это немножко не дотягивает до вот так, значит, в полосе задержания идёт спад. Ну, а что касается 2 формы.

230: Ну, она вот просто зеркальная. Смотрите, разница то, в чем, что здесь единица достигается вовсе даже на бесконечной частоте. Вот из за этого, когда частота ужасно велика, то у вас получается, что предел

231: Единичный, то есть эта частотная характеристика вот так себя ведёт, она асимптотически выходит на единицу, там далеко падает до нуля в нуле. Ну и, стало быть, проходит через тот же единица.

232: Корень из 2, когда омега равно омега 0. Вот на этой ограниченной частоте у вас получается единица на корень из 2. Вот. То есть это фильтр верхних частот. Фвч хорошо передаёт высокие частоты.

233: Плохо низкие, ну и стало быть, вот это у неё как бы полоса пропускания, вот эта полоса задержания. Итак, вот прошу любить и жаловать 2 характерные цепочки, которые обеспечивают спад передачи в области высоких частот и в области низких частот.

234: Значит, то, что это так, это довольно очевидно. Вот смотрите, почему эта штука не хочет низкие частоты передавать, а потому что ёмкостное сопротивление становится большим на низких частотах. Единица, видите ли, на омега ц.

235: Когда омега стремится к нулю, вот это сопротивление становится очень большим и резистору мало что достаётся отделения вот этого напряжения на большом этом и маленьком вот этом. А здесь наоборот, на высокой частоте вот это сопротивление

236: Становится околонулевым, почти нулевым. И, например, вот при делении этого напряжения на этом этом участке этому мало достаётся. Так что это фильтры высоких низких и высоких частот. Ну и стало быть, вот

237: Все, что вам про это надо знать, это был такой краткий экскурс в теорию электрических цепей. Мы с вами посмотрели дифференцирующие, интегрирующие звенья, как фильтры нижних и верхних частот. Ну и, наверное, уже Дога.

238: Догадываетесь, куда я клоню? Спад усиления в нижний на нижних частотах будет обусловлен какой-то дифференцирующей цепочкой, а спад усиления на высоких частотах будет обусловлен какой-то интегрирующей цепочкой. Мы их найдём.

239: Наших схемах. Ну и, стало быть, объясним этим. Вот спад здесь и здесь. Значит, что ещё надо знать нам с вами про эти самые интегрирующие, дифференцирующие цепи, надо знать их переходные характеристики.

240: Значит, смотрите, картина такая. Ту же самую интегрирующую цепочку с резистором и конденсатором можно описать не частотной характеристикой, как мы это делали. Вот-ка.

241: А. G. Омега есть единица на единицу, плюс jay омега к омега 0 это описание в частотной области, как говорят, а можно описывать во временной области, анализируя так называ.

242: Переходную характеристику. Говорят такие слова, что вот если на вход этой штуки подать единичный перепад, называется он тета т. Вот эта ось т сигнал, который равен нулю на отрицательной

243: И единица на положительной пооси. Это называется единичный перепад. Так вот, отклик на единичный перепад, он будет какой-то, мы его сейчас изучим. Ну и, стало быть этот отклик называется, ну вот какой-то я пока нарисую, она

244: Называется аш 0 а т. Переходная характеристика нашей этой самой цепочки. Ну вот оказывается, что на самом деле знание переходной характеристики это тоже самое, что знание частотной характеристики, они между собой тесно связаны, если

245: Если конкретно, то если более конкретно, то это так, значит надо вводить импульсную реакцию impulse response, то есть реакцию на дельта, функцию на входе, вот если на вход подать дельта функцию

246: То-то, что на выходе получится, называется просто эйч от т это импульсная реакция, а переходная характеристика это реакция на интеграл от дельта функции на первообразную от дельта функции, это эйч 0 от т. Так вот, на самом деле

247: Эйч от к. G. Омега связаны преобразованием фурье, то есть к g. Омега это фурье, образ от эйч, от от импульсной реакции, но с переходной характеристикой чуть посложнее переходные характеристики хороши тем, что их легко.

248: Следовать экспериментально. Вот этим мы сейчас и займёмся. Мы с вами порисуем переходные характеристики для интегрирующих дифференцирующих цепей. Значит, вот задачка перед нами теперь такая вот есть у нас цепочка и на вход подано вот такое

249: Напряжение. Назовём его тетт. Надо, не сходя с места, сказать, че будет на выходе, как решать эту задачу. К сожалению, решать эту задачу методом комплексных амплитуд. Ну, почти невозможно, потому что вам эта

250: Функцию, вот эту единичную ступень придётся разложить в ряд фурье, что вы вряд ли сумеете сделать, потому что это не просто спектр этой функции существует только в классе обобщённых функций, с которыми трудно работать.

251: Поэтому надо действовать смело. Надо писать дифференциальное уравнение и решать его вот при этих начальных, при вот этом входном воздействии, при этих начальных условиях я не буду этим заниматься этим. Вы много где занимались в курсе общей физики.

252: Значит, я просто угадаю эту самую форму. Эйч 0 от т. Она вот такая, ну, ребятки, значит, асимптотика угадывается банально 0 в нуле. Ну, напряжение на конденсаторе быстро меняться не умеет, поэтому.

253: Когда я сюда подам перепад. Ну, конденсатор об этом узнает не сразу, что будет, пойдёт ток, и он будет не спеша заряжать конденсатор. Ток этот будет равен входному напряжению сначала делить на сопротивление, а потом он будет убывать.

254: Ну и значит, асимптотически ёмкость зарядится до всего входного напряжения. То есть вот она у меня тета, функция на входе. А вот у меня, а вот у меня с божьей помощью переходная характеристика, она начинается от нуля и

255: Выходит на единицу синтетически я даже формулу для неё напишу. Она вот такая единица, минус е в степени минус т, делённая на тау, где тау это самое рц.

256: То есть единица на омега 0. Если хотите, если учесть это, то тут можно написать так, что это есть единица минус е в степени минус омега 0, т.

257: Вот как хотите. Ну то есть это такая нарастающая экспонента при т равном нулю экспонента равна единице, поэтому стартуете из точки 1, ну и выходите асимптотически на единицу тоже.

258: Самое для дифференцирующей цепи. Ну, легко можно угадать. Значит, если вы вот так резистор конденсатор нарисуете и на вход подадите единичный перепад, то на выходе будет нечто вот эдакое. Вот это ттт.

259: Это у вас вот скачок на входе, т. Значит, что вы тут увидите в начале на резисторе. Ну, собственно говоря, на резисторе вы увидите ток во входной цепи, ток во входной цепи. Вот это напряжение есть произведение.

260: Где это вот этот ток вначале этот ток большой, потому что напряжения на конденсаторе нет. С годами напряжение на конденсаторе станет большим и ток исчезнет. Ну вот соответственно, эта характеристика переходная, она вот

261: Такая и есть, это е в степени минус т на tao вот, вот такой клювик, ну, где тау, или оно же е, в степени минус омега 0 т. Ну вот обратите внимание.

262: То, опять же, сумма этого и этого аккуратно равна единице по той причине, что сумма напряжения на конденсаторе и на резисторе равна, естественно, 1. Итак, смотрите, на что надо обратить внимание. Интегри.

263: Цепь та самая, которая является фильтром нижних частот, она подавляет высокие частоты, это в частотной области, а во временной области она заваливает фронт. Она делает фронт не резким, а неспешным. Вот таким

264: Ну вот, если ввести время нарастания фронта, вот смотрите, как тут удобно поступить. Когда ттт равно тау, то тут 1 - 1 на её. Вот если провести уровень 1 - 1, поделить на е, это примерно 2

265: Третьих, если не валять дурака, то вот это время, это и есть тау, постоянное времени вашей цепи, то есть интегрирующее звено, заваливает фронты, искажает фронты, они становятся плавными, пологими. Ну и

266: Стало быть, время фронта, грубо оценённое вот так это и есть постоянное времени вашей интегрирующей цепи тау. Ну, то есть вот так измеренное время, тау, оно позволяет вам найти частоту этой интегрирующей цепи ф 0, как

267: Единица на 2 пи тау. Так что вот обратите внимание, что граничная частота, вот эта омега 0, она же эф 0 2 пи 2 пи на ф 0.

268: Они тесно связаны с постоянной времени, а постоянное времени связано со временем фронта. То есть, измеряя время фронта интегрирующей цепи, вы составляете вполне адекватное представление о её верхней частоте. Скажем, если та

269: У вас 1 миллисекунда, то единица на 2 пи тау, это примерно 160 Герц. Я знаю, что 1 на 2 пи, это 0 16 1 / 2 пи, это 0,16. Ну, стало быть, если тау микросекунда.

270: То это 1000 / 2 пи, ну это 160 Герц, значит, когда у вас граничная частота 160 Герц, то время фронта порядка 1 миллисекунды, если у вас граничная частота 160 мега,

271: Hertz, то время фронта порядка 1 микросекунды. То есть, хотел сказать, килогерц 160 мегагерц. Это уже 1 наносекунда будет. Вот так. Так что вот смотрите, снятие частотной характеристики

272: Изучение вот этой зависимости коэффициента передачи от частоты, что вы в лаборатории делаете и изучение переходной характеристики, в общем, даёт одинаковую информацию. Вы здесь оцениваете постоянную времени, а там оцениваете вот вверх.

273: Неограниченную частоту. И это позволяет вам вот логика такая, как постоянное времени измеренное. Тут, так и верхняя частота, ф 0 измеренная, тут дают представление о постоянной времени этой цепи. Ну то есть

274: Введение рнц, а постоянное времени определяет и то, и другое. Вот так. Ну и ладно, стало быть, что касается, это тут ещё проще. Тут, значит, дифференцирующая цепь, видите ли, она

275: Вершины импульсов. То есть вершина спадает не спеша. Ну и по времени спада вершины можно судить о постоянной времени, когда ттт равно тао, оно спадает до уровня единицы на её, ну, грубо говоря, до уровня 1.

276: 3, это даёт постоянную времени, а постоянное времени Ровно по той же формуле даёт граничную частоту. Так что вот видите, эти цепочки искажают вершины и фронты. Вот на что я хотел бы, чтоб вы обратить ваше высокое внимание, значит,

277: Снятие переходной характеристики, оно как бы хорошо тестирует вашу систему на бесконечной и 0 частотах. Вот смотрите, фронт это формально бесконечная частота, ну, резкий перепад.

278: Если я вижу, что фронт завален, значит, у моей системы есть спад усиления на высоких частотах, она плохо передаёт высокие частоты, а вершина вот эта это нулевая частота, это постоянная составляющая.

279: Если я вижу, что через мою систему не проходит постоянная составляющая знать, у неё есть спад усиления на низких частотах, то есть вот обнаруживаются факты существования нулей передачи в нуле и на бесконечности на самом деле.

280: Если у вас система имеет 0 передачи, вот у вас частотная характеристика, вот нулевая частота, вот бесконечная частота. Если у вас есть 0 передачи вот здесь по постоянной составляющей, то не ждите.

281: Плоская вершина, нулевая частота не передаётся, она будет падать. Если у вас нет передачи на бесконечной частоте. То есть все в 0 уходит, то не ждите резкого фронта, будет заваленный фронт вот такой, ну и стало быть, вот

282: Такие дела. Вот и все. Ну и вот че я ещё хочу сказать, что вот в заключении, так сказать, всего этого обсуждения, я хотел бы подчеркнуть следующие обстоятельства, что вот эта вещь, интегрирующая цепь, она являет

283: На самом деле очень общей вещью это пример интегрирующего звена, которые в науке и технике возникают сплошь и рядом. Знайте следующее, что если вам предъявлена какая-нибудь реальная физическая система,

284: Что будь она чем угодно. Вот ящик с каким-то входом и каким-то выходом, то ожидаемая реакция на единичный перепад на входе будет какой-то вот такой, ну то есть

285: Это очень типичное поведение для всех физических систем. Вот. То есть любая физическая система почти всегда ведёт себя так, ну, есть особенности, значит, в рамках линейного поведения, если

286: Система линейная. Ну, может быть ещё alternative вот такая, у вашей этой системы может появиться звон, ну, то есть она может поколебаться немного. Вот это бывает, когда система посложнее, когда в ней есть звенья 2 порядка.

287: Колебательные контуры, грубо говоря, вот такой колебательный процесс. Короче говоря, я это всегда поясняю вот каким порядком, каким примером. Если у вас есть линейная стационарная физическая система, то можно думать,

288: Так что вы имеете стакан? Ну и тут вот шарик лежит, ну а потом этот стакан кто-то, подавая на вход воздействия, резко перемещает вот в это место, ну, когда вас резко перемещают стакан, ну шарик, вот.

289: На стенку. Ну и дальше у него есть возможность, есть возможности поведения возможностей. 2. Если трение велико, он просто плавно сползёт в начальное положение, положение равновесия.

290: Это вот эта динамика, это динамика с большим затуханием, тогда говорят, что система хорошо, демфирования бы. Вот, а можно, ну, как бы немного потрепыхаться туда, сюда, это вот это поведение, но вы все равно

291: Оитесь в том же положении равновесия. Вот оказывается, что все линейные системы, они демонстрируют Ровно 1 из вот этот механизм поведения, все зависит от степени её демфирование, то есть от величины затухания, трения, если

292: Трение велико, то плавное поведение вот такого вида. Но если трение мало, это оно уже готово стать автогенератором, самовозбудиться почти. Ну тогда появляется вот этот звон, колебательный процесс, это не очень типичное поведение, самое

293: Типичное поведение, оно вот такое ну и поэтому, изучая интегрирующие цепи, вы поймите, что вы изучаете сразу много вы изучаете поведение почти всех динамических систем. Вот ну и ладно стало быть это

294: Все, что я вам хотел сегодня сказать про эти цепи. Ну а теперь, стало быть, пара усложнений. Значит, в реальной действительности, в реальности вам никогда не придётся сталкиваться вот с этими цепоч.

295: В таком примитивном начертании они будут чутки посложнее. Значит, типичное интегрирующее звено, с которым предстоит человечеству столкнуться. Оно устроено так, резистор, конденсатор, вот это

296: Сопротивление источника сигнала это сопротивление нагрузки, это буква l. Ну и есть ёмкость, ну то есть источник кормит вот эту нагрузку, состоящую из активного сопротивления и ёмкости, ну почти никогда не.

297: Не бывает так, чтобы источник кормил чисто ёмкость. Всегда есть какое-то входное сопротивление, какая-то активная компонента, что как возиться с этой цепочкой? А никак надо просто вот это все рассмо.

298: Как новый источник сигнала, у которого сопроти коэффициент переда, вот если здесь у нас с вами дсс, её, то у эквивалентного-ка будет адс её умножить на рль, на

299: S plus r l вот это эквивалентный источник, и у него внутреннее сопротивление рс в параллель с рэль, и он кормит ёмкость ну то есть вот эта ситуация сводится к канонической модели.

300: Просто замена источника на эквивалентный. Вы смотрите на этот делитель напряжения как на источник сигнала, какая у него дс. Вам, в общем, не особенно интересно. Важно, что тут на бесконечной, часто на 0 частоте коэффициент передачи не будет.

301: Единичным, а будет равен вот этому, ну и только и всего. А важно, какое внутреннее сопротивление у этого источника. Это внутреннее сопротивление есть сопротивление, измеренное со стороны выхода при 0 дс совершенно

302: Очевидно, что оно равно параллельному соединению с, как я написал, ну и, соответственно, тау этой цепочки, оно считается вот так это произведение ёмкости на сопротивление источников, параллель с сопротивлением нагру.

303: Ну вот, все, что надо знать для наших целей. Значит, когда вы обобщаете модель интегрирующей цепи добавлением сюда резистора, это влияет на постоянную времени. Вот так она считается уже теперь не как рнц, а как

304: На параллельное соединение этих сопротивлений, а дифференцирующая цепь, она поганится. Вот как она, видите ли, всегда возникает, когда мы какой-то источник рс отделяем от какой-то нагрузки рель переход

305: Конденсатором. Во, ну, в общем, мы к этому уже привыкли. А вот это ёмкость, ну, то есть, в модель нашу вот эту идеализированную добавлен вот этот резистор, сопротивление источника.

306: Не, ну стало быть, смотрите, коэффициент усиления на бесконечной частоте опять же, стал не единичным, а равным вот этому, ну то есть на частоте бесконечной ёмкость исчезла и у меня станет коэффициент передачи.

307: Равный р l на r s plus r l ну, то есть меньше единицы, только и всего, что с постоянной времени делать ну вот, чтобы понять это смотрите как у нас же на самом деле просто есть.

308: Резистор рсс, потом ёмкости, потом резистор рль и они кормятся от источника. Вот это от этого и я снимаю. Ну просто надо в этой цепочке переставить резистор. Ничего же не изменится, если вы резистор переставите.

309: Вот сюда, р с о, и будете снимать напряжение. Вот вот это все напряжение на резисторе. А снимаете вы вот это напряжение, оно явно вот эта вот доля от всего напряжения. Ясно то, что тут речь идёт о последовательно.

310: Соединение этих резисторов. Ну то есть постоянное время не считается как произведение ёмкости на вот это полное сопротивление. Ну вот так. Поэтому в этой модели тау это есть ёмкость на рс плюс рль, ну,

311: Вот. Ну, соответственно, это тау даёт время переходного процесса, переходной характеристики и нижнюю граничную частоту. Вот так. Ну и, стало быть,

312: Вот смотрите, значит, уже более менее понятно. Вот обращаясь к нашей этой картинке исходной, более менее понятно, откуда берётся нижняя частота. Ребятки, ничего удивительного. Нижнюю частоту мы создали сами руками.

313: Своими сдуру, применив неадекватные схемные решения, мы, видите ли, поставили переходной конденсатор на входе. Вот мы сказали, какие слова

314: Что cool раз у меня сопротивление источника рс. Вот вот источник он, видите ли, даёт сигнал относительно нуля вольт, а тут у меня отнюдь не 0 вольт, а 650 милливольт, то соединить напрямую нельзя.

315: Поэтому надо поставить вот этого переходного конденсатора. Вот у нас и возникла классическая дифференцирующая цепочка. Ровно Вон по той схеме она состоит из источника сигнала егоного сопротивления. Переход

316: 1 конденсатора и входного сопротивления усилителя. ИНН это вот в точности сопротивление входа. Ну и все. У этой цепочки возникло постоянное времени тау, которое есть ц на сумму сопротивлений.

317: Потому что все, смотрите, вот то, что сумму это не надо запоминать, это на самом деле очевидно. Значит, смотрите, выходное напряжение это результат протекания тока по этой цепи, а ток протекает по после

318: Соединению этого и этого, и этого. В каком порядке их поставить в последовательном соединении все равно мысленно этого резистора можно перенести сюда и тогда получится. А это или этого сюда, вот тогда получится конденсат.

319: Сумма 2 сопротивлений, вот это постоянное времени определяет вам спад усиления на низких частотах. Значит, чем больше ёмкость вы поставите, тем больше будет постоянное времени, тем больше будет нижняя частота, которая есть

320: Единица на 2 питал, тем лучше у вас будет передаваться фронт сигнала. Вот эта же цепочка, вершина сигнала. Эта же цепочка отвечает за спад вершин. То есть, когда вы подаёте на вход перепад, импульс, вот.

321: Такой у вас идёт переходный процесс. Вот такой, это Ровно процесс перезарядки вот этого конденсатора. Вот так. Ну это что касается нижней частоты. И значит, знайте, что всякий раз, когда вы ставите

322: Переходной конденсатор. А захотеться вам этого будет надо то так часто. Ну вот, скажем, беру я усилитель, 1 каскад и 2 каскад. Вот я как-то ему задал начальный режим, не знаю как все равно и я хочу

323: Хочу сейчас сигнал с выхода этого передать сюда. Опять же, скорее всего, захочется поставить переходной конденсатор, потому что окажется, что вот этот потенциал пятивольтовый, а этот где-нибудь там полтора вольта, и соединить их проволокой нельзя без наруше.

324: Режим по постоянному току. Вы тут же поставите тут некую ёмкость переходную, и оно все будет прекрасно работать. Но у вас возникнет ещё 1 дифференцирующая цепь. На неё надо посмотреть. Так надо подумать, что вы

325: Выход предыдущего каскада это некий источник, это некий источник сигнала с каким-то внутренним сопротивлением. Вот, а вход, а вход следующего каскада, вот, потом у меня конденсатор идёт, а потом у меня

326: Вход следующего каскада это некое входное сопротивление. Ну и вот она, классическая дифференцирующая цепь. Источник отделен от нагрузки переходным конденсатором. Постоянное времени, которое тут возникает.

327: Это ц на выходное сопротивление, плюс входное. Ну то есть, чтобы вот когда вы поставили конденсатор, у вас возникла некая катастрофа из за этого конденсатора усиление стало падать.

328: На низких частотах нижняя частота определяет масштаб бедствия. Ну вот, чтобы составить представление о масштабе бедствия, надо оценить выходное сопротивление, составить явное представление о том, что же это за источник какой.

329: У него внутреннее сопротивление, оно типично порядка сопротивления коллектора, а также составить представление о входном сопротивлении, подставить это дело в эту формулу, найти постоянную времени и сказать, что нижняя частота есть единица на.

330: А вот это и определит масштаб бедствия в частотной области. То есть, как только вы поставили переходного конденсатора, у вас все превратилось в фильтр верхних частот, то есть у вас низкие, нулевая частота не усиливается совсем.

331: Коэффициент передачи в нуле падает до нуля. Ну вот, стало быть, тут все просто. Значит, я хочу последние слова сказать такие, что если б вы переходных конденсаторов вот этих не ставили бы, а обошлись как-нибудь без них, то

332: Цепей не было бы, у вас бы усиление шло аккуратно, вплоть до 0 частоты. Вы бы имели усилитель постоянного тока упт. Но. А так вы его не имеете, ладно?