Dr. Pap László jegyzete - BME Hálózati Rendszerek és ...

8. fejezet
Az áramkörök kisjelű paramétereinek a
vizsgálata (frekvenciafüggés)
A fejezet célja az elemi áramkörök frekvenciafüggő átviteli tulajdonságainak a vizsgálata. Az áramkörök
frekvenciafüggését a kapcsolásokban elhelyezkedő reaktív elemek, kondenzátorok és induktivitások
okozzák.
Frekvenciafüggés szempontjából az áramköröket igen sokféleképpen lehet csoportosítani. Vannak
olyan áramkörök, amelyeket széles frekvenciasávban frekvencia függetlenül szeretnénk felhasználni
(pl. szélessávú erősítők), vannak viszont olyanok, amelyeket szándékosan frekvenciafüggőre tervezünk
(pl. szűrők). Ebben a fejezetben elsősorban az első kategóriával foglalkozunk, azokkal az eszközökkel,
amelyekben a frekvenciafüggés nem célja a tervezésnek, hanem másodlagos hatásokkal járó
jelenség.
A reaktív elemeket részben a tervezés során maga a tervező helyezi el az áramkörben (ilyenek
a csatoló és hidegítő kondenzátorok, induktivitások és transzformátorok), részben maguk az aktív és
passzív eszközök hordozzák (ilyenek a tranzisztor helyettesítő modelljében lévő kapacitások és az
aktív és passzív eszközök járulékos frekvenciafüggő elemei, például a szórt kapacitások és hozzávezetési
induktivitások). A továbbiakban azt vizsgáljuk, hogy a különböző reaktív elemek hogyan hatnak
a kapcsolások kisjelű paramétereire.
A frekvenciafüggő hatásokat két csoportba soroljuk: kisfrekvenciás és nagyfrekvenciás átvitelre.
Ezt a csoportosítást akkor célszerű megtenni, ha a frekvenciafüggő átvitelre ható reaktív elemek is
két csoportba sorolhatók, a kisfrekvenciás átvitelre ható és a nagyfrekvenciás átvitelre ható elemekre.
A továbbiakban feltételezzük, hogy a kisfrekvenciás átvitelt befolyásoló reaktív elemek a nagyfrekvenciás
átvitel során nem hatnak a rendszer működésére, illetve, hogy a nagyfrekvenciás átvitelt befolyásoló
reaktív elemek nem hatnak a kisfrekvenciás átvitelre. Ezzel a megközelítéssel a kis- és
nagyfrekvenciás átvitelt egymástól függetlenül tárgyalhatjuk.
8.1. A kisfrekvenciás átvitel vizsgálata
A csatolókondenzátor hatása
Ebben a fejezetben azt vizsgáljuk, hogy miként hat az átvitelre egy jelútban elhelyezett soros
kondenzátor. Az áramköri alappélda a 8.1. ábrán látható.
A 8.1. ábra áramkörében egy R ′ g belső ellenállású generátor egy C c soros csatolókondenzátoron
keresztül juttat jelet az R ′ be terhelőellenállásra. A feladat az, hogy határozzuk meg a bemenet és
kimenet közötti frekvenciafüggő átviteli függvényt. Az egyszerű feszültségosztás figyelembevételével