Эквивалентная схема каскада для этого диапазона частот (времен) приведена на рис. 3.3, в.
Подставляя (3.2) в (3.1) и учитывая, что , g22R2 << 1, получим , (3.18)
где – постоянная времени коллекторной цепи; – постоянная времени резисторного каскада для верхних частот.
Выражение (3.19) получено при допущении .
Из (3.19) следуют уравнения АЧХ и ФЧХ резисторного каскада в области верхних частот
, (3.19)
, (3.20)
где – верхняя частота среза. (3.21)
Для расширения полосы пропускания в сторону верхних частот (т.е. для увеличения fВС) необходимо: выбрать более высокочастотный транзистор; уменьшить емкость нагрузки СН; уменьшить сопротивление R2.
В последнем случае будет уменьшаться коэффициент усиления К0 в области средних частот (3.4). Поэтому вводят такой параметр, как площадь усиления , который характеризует способность каскада создавать усиление в широкой полосе частот.
Как видно из (3.4) и (3.21), площадь усиления
(3.22)
возрастает с увеличением R2, стремясь к пределу
. (3.23)
На основании (3.19) и (3.20) можно построить диаграммы Боде для АЧХ (рис. 3.11, а) и ФЧХ (рис. 3.11, б).
Из (3.11) находим изображение нормированной ПХ в области малых времен
.
Переходя к оригиналу, получим уравнение ПХ
(3.24)
Таким образом, для уменьшения времени установления необходимо уменьшить постоянную времени tВ (рис. 3.12), т.е. принимать те же меры, что и для расширения полосы пропускания в сторону верхних частот.
Способность каскада обеспечивать усиление при малом времени установления tУ характеризуется отношением . При увеличении R2 это отношение возрастает, стремясь к пределу
. (3.26)
Из (3.22) и (3.26) следует связь между АЧХ в области верхних частот и ПХ в области малых времен
. (3.27)
3.3. Коррекция амплитудно – частотных и переходных характеристик