Из последней формулы следует, что для расширения полосы пропускания усилителя в сторону верхних частот необходимо уменьшать С0Rэ
Третий случай: область нижних частот.
Для нижних частот справедливы неравенства: . Поэтому емкостью параллельного конденсатора С0 можно пренебречь, а емкость разделительного конденсатора Ср надо учитывать. Эквивалентная схема усилителя для нижних частот представлена на рис. 5.
В этой схеме активный элемент заменен эквивалентным генератором напряжения с внутренним сопротивлением Ri. Коэффициент передачи схемы: .
.
Тогда .
Модули коэффициента передачи и коэффициента частотных искажений равны:
Граничная нижняя частота равна
Следовательно, для расширения полосы пропускания усилителя в сторону нижних частот необходимо увеличивать СрR.
Частотная зависимость коэффициента усиления резисторного усилителя в широком диапазоне частот представлена на рис. 6.
Дифференциальный усилитель.
Дифференциальным усилителем называется устройство, усиливающее разность двух напряжений. В идеале Uвых такого усилителя пропорционально только разности напряжений, приложенных к двум его входам. На рис. 7 приведена структурная схема дифференциального усилителя.
Коэффициент передачи
,
где – напряжение на зажимах симметричного выхода; Uвх1, Uвх2 – напряжение на первом и втором входах соответственно. При симметрии схемы .
В реальном усилителе Uвых зависит не только от разности, но и от суммы входных сигналов. Величина называется синфазным сигналом. Выходные напряжения реального усилителя
,
где Кр, Кс – коэффициенты передачи разностного напряжения и синфазного сигнала. При Uвх1 = Uвх2
.
Качество дифференциального усилителя оценивается коэффициентом ослабления синфазного сигнала .
Операционные усилители.
Операционным усилителем называется усилитель постоянного тока с дифференциальным входом и однотактным выходом. У этих усилителей высокий коэффициент усиления, большое входное и малое выходное сопротивления. Он почти всегда используется с внешней глубокой отрицательной обратной связью, применяется для выполнения математических операций, а также в радиоэлектронных устройствах различного назначения. Структурная схема операционного усилителя представлена на рис. 8. Первый каскад является дифференциальным усилителем, у которого имеются два входа: инвертирующий ("–") и неинвертирующий ("+").
Анализ схем с операционным усилителем упрощается, если использовать представление об идеальном операционном усилителе. У идеального операционного усилителя входные сопротивления для разностного сигнала , внутренний коэффициент усиления и , .