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 С_р надо учитывать. Эквивалентная схема усилителя для нижних частот представлена на рис. 5.

 

В этой схеме активный элемент заменен эквивалентным генератором напряжения с внутренним сопротивлением R_i. 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 С_рR.

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 U_вых 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; U_вх1, U_вх2 – напряжение на первом и втором входах соответственно. При симметрии схемы .

В реальном усилителе U_вых зависит не только от разности, но и от суммы входных сигналов. Величина называется синфазным сигналом. Выходные напряжения реального усилителя

,

где К_р, К_с – коэффициенты передачи разностного напряжения и синфазного сигнала. При U_вх1 = U_вх2

.

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 , .