ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.03.2024
Просмотров: 139
Скачиваний: 0
|
|
KU |
НЗЗ |
|
K |
2 |
|
(1 K ) |
|
|
|
|
K |
|
|
|
|
U |
|
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
UНЗЗ |
KU НЗЗ |
|
(1 KU )2 |
|
KU |
|
|
, |
||||
|
KU |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
(1 K ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
де |
– відносна зміна коефіцієнта передачі ланцюга |
|||||||||||
НЗЗ. Знак мінус в одержаному виразі означає те, що збільшення приводить до зменшення KUНЗЗ .
Вважаючи вихідну систему лінійною, для сумарної нестабільності коефіцієнта підсилення можна записати
KUНЗЗ |
|
|
KU |
|
KU |
. |
|
KU ) |
(1 KU ) |
||||
|
(1 |
|
|
|||
При глибоких |
НЗЗ, |
тобто за |
виконання умови |
|||
KU 1, нестабільність коефіцієнта передачі підсилювача
повністю визначається нестабільністю елементів його кола НЗЗ: KUНЗЗ .
За аналогією для відносної зміни коефіцієнта підсилення підсилювача з ПЗЗ можна одержати такий вираз:
KU ПЗЗ |
|
|
KU |
|
KU |
. |
|
|
KU ) |
(1 |
KU ) |
||||
|
(1 |
|
|
||||
Одержаний вираз показує, що відносна зміна коефіцієнта передачі підсилювача із ПЗЗ за інших рівних умов завжди більша, ніж підсилювача без ЗЗ. При цьому
знак KUПЗЗ |
залежить від конкретного значення |
коефіцієнта передачі кола ПЗЗ.
Смуга пропускання підсилювача
Уведення ланцюга НЗЗ завжди розширює смугу пропускання підсилювача. Проілюструємо це на прикладі підсилювача, передавальна характеристика якого має вигляд
W ( p) KU / (T1 p 1) .
43
Охопимо такий підсилювач частото-незалежним ланцюгом НЗЗ із коефіцієнтом передачі . Тоді передавальна функція підсилювача із НЗЗ матиме вигляд
WНЗЗ ( p) [KU / (T1 p 1)] / [1 KU / (T1 p 1)] .KU .НЗЗ / {[T1 / (1 KU )] p 1}
За визначенням, смуга пропускання підсилювача визначається за рівнем зниження його коефіцієнта передачі
в 2 разів (на З дБ). Для вихідної передавальної функції цьому падінню відповідала частота 1/ T1 . Після введення НЗЗ ця частота, згідно з одержаною передавальною функцією, більша в 1 KU разів, ніж до введення НЗЗ (у глибину негативного зворотного зв'язку):
fB.НЗЗ fB (1 KU ) .
Логарифмічна амплітудно-частотна характеристика розглянутого підсилювача наведена на рисунку 2.8.
Припустимо, що вихідний підсилювач охоплений ланцюгом НЗЗ, глибина якого 1 KU 10 . Тоді
KU.НЗЗ KU /10 , тобто коефіцієнт підсилення зменшився на 20 дБ. При цьому нове значення верхньої частоти смуги пропускання збільшилося в 10 разів ( fB.НЗЗ 10) . Отже,
нова АЧХ може бути одержана зміщенням униз горизонтальної ділянки вихідної характеристики на величину 20lg(1 KU ) , тобто на 20 дБ. При цьому частота
сполучення (верхня частота смуги пропускання) знаходитиметься на похилій ділянці характеристики вихідного підсилювача.
Фізично одержане розширення смуги пропускання можна пояснити таким чином. Як було показано раніше, зниження коефіцієнта підсилення підсилювача з ланцюгом НЗЗ було наслідком зменшення реального значення його
вхідної |
напруги |
uвх.сум uвх uвих . |
Викликане |
|
|
44 |
|
збільшенням частоти |
зменшення власного значення |
KU |
||
призводить до зменшення вихідної напруги підсилювача. |
||||
KU |
|
|
|
|
20 lg KU |
|
|
|
|
|
-20 дб/дек |
|
|
|
20 lg (1+KUγ) |
|
|
|
|
20 lg KUНЗЗ |
|
|
|
|
0 |
ωв=ω1=1/T1 |
ωВНЗЗ= |
lg ω |
|
|
|
(1+KUγ)/T1 |
|
|
Рисунок 2.8 – Зміна ЛАЧХ підсилювача при введенні |
||||
|
кола НЗЗ |
|
|
|
Однак при цьому знижується й абсолютне значення напруги зворотного зв'язку uЗЗ KU uвих . Останнє за
сталості вхідної напруги uвх збільшує реальне значення вхідної напруги підсилювача uвх.сум , отже, збільшує його вихідну напругу. Таким чином, до деякої частоти
зменшення |
KU |
супроводжується збільшенням |
uвх.сум , що |
|||
забезпечує |
як |
сталість вихідної |
напруги, |
так |
і |
KU .НЗЗ |
підсилювача. |
|
|
|
|
|
|
Цей самий висновок можна зробити і безпосередньо з |
||||||
виразу KU.НЗЗ 1/ . Доти, поки |
KU 1, і KU.НЗЗ 1/ |
|||||
не залежить від абсолютного |
значення |
KU . |
Якщо в |
|||
розглянутому прикладі ланцюг НЗЗ замінити на ПЗЗ, то смуга пропускання підсилювача зменшиться:
45
WПЗЗ ( p) [KU / (T1 p 1)] / [1 KU / (T1 p 1)] |
|||||||
|
KU .ПЗЗ / {[T1 |
/ (1 KU )] p 1}, |
|
|
|||
або |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
fB.ПЗЗ fB (1 KU ) . |
|
|
|||
При цьому частотну характеристику підсилювача з |
|||||||
ПЗЗ можна одержати зміщенням угору горизонтальної |
|||||||
ділянки |
вихідної |
характеристики |
на |
величину |
|||
20lg(1 KU 0 ) |
дБ. |
Нове |
|
значення |
верхньої |
частоти |
|
пропускання підсилювача |
fB.ПЗЗ визначиться перетином |
||||||
нової горизонтальної ділянки з продовженням асимптоти з |
|||||||
нахилом –20 дБ/дек (рисунок 2.9). Таким чином, при |
|||||||
введенні ПЗЗ смуга пропускання підсилювача звужується в |
|||||||
(1 KU ) разів. |
|
|
|
|
|
|
|
|
KU |
20 lg (1+KUγ) |
|
|
|||
|
|
|
|
||||
20 lg KUПЗЗ |
|
|
|
|
|
|
|
|
20 lg KU |
|
|
|
|
-20 дб/дек |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
ωВПЗЗ= |
ωв=ω1=1/T1 |
lg ω |
||
|
|
|
(1+KUγ)/ω1 |
|
|
||
Рисунок 2.9 – Зміна ЛАЧХ підсилювача при введенні |
|||||||
|
|
|
кола ПЗЗ |
|
|
||
2.3Підсилювач із послідовним зворотним зв’язком
за напругою
Структурна схема підсилювача з послідовним зворотним зв’язком за напругою наведена на рисунку 2.10.
46
На вході схеми до вхідної напруги Uвх |
додається |
напруга зворотного зв’язку UЗЗ . Оскільки сигнал |
|
зворотного зв'язку UЗЗ введений послідовно із |
сигналом |
Uвх , такий зворотний зв'язок називають послідовним.
|
|
|
Rвих |
R1 |
|
|
|
|
|
|
|
||
Uвх |
U` |
Rвх |
|
Rн |
Uвих |
|
|
|
K |
U |
' |
R2 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Uхх |
|
|
|
|
UЗЗ |
|
|
|
|
|
Рисунок 2.10 – Послідовний зворотний зв’язок за напругою |
||||||
Крім того, сигнал зворотного зв'язку UЗЗ
пропорційний вихідній напрузі Uвих . Тому такий зворотний
зв'язок називають зворотним зв'язком за напругою. Частина структурної схеми, що розміщена в прямокутнику, є еквівалентною схемою власне підсилювача, у якого відомі: Rвх – вхідний опір, Rвих – вихідний опір і KUхх –
коефіцієнт підсилення за напругою в ненавантаженому стані (холостий хід). Коло зворотного зв'язку виконано у вигляді резистивного подільника напруги ( R1, R2 ),
підключеного паралельно навантаженню. З аналізу схеми можна одержати:
UЗЗ Uвих |
|
R2 |
Uвих , |
|
R1 |
R2 |
|||
|
|
|||
47 |
|
|||
