Файл: Основы радиотехники и радиолокации учеб. пособие.pdf

к

А. Резисторный усилительный каскад Н. Ч.

Основные отличия У Н Ч от ВУС:

1.Более узкая полоса пропускания, что способствует по­ вышению коэффициента усиления каскада за счет увеличе­ ния сопротивления резистора Ra (до десятков ком).

2.Рабочая точка лампы усилителя выбирается на линей­ ном участке анодно-сеточной характеристики с целью умень­ шения нелинейных искажений.

3.Меньшее влияние паразитных' емкостей на работу уси­ лителя, что позволяет обходиться без коррекции А Ч Х или применять сравнительно простые типы коррекции.

П р и н ц и п р а б о т ы у с и л и т е л я

При отсутствии переменного напряжения на входе усили­ теля через лампу протекает постоянный ток и напряжение на выходе равно нулю. С подачей на вход усилителя напряже­

324

Рис. 5. 70. Временные диаграммы тока и напряжения в усили­ теле на резисторах.

грузки протекает пульсирующий ток, то напряжение на ано­ де лампы будет пульсирующим и в каждый момент време­ ни оно будет равно:

Ua — Еа —Upa = Е а ia'Ra •

Отсюда видно, что в положительный полупериод переменно­ го напряжения на сетке ток через лампу растет. Вследствие этого падение напряжения Ra увеличивается, а напряжение на аноде уменьшается, то есть анодный ток и анодное на­ пряжение изменяются в противофазе. Переменная составля­ ющая анодного напряжения через переходной конденсатор подается на выход каскада. Так как небольшие изменения напряжения на сетке лампы вызывают значительное изме­

325

сопротивление в цепи анода лампы R a = 5 ком, то изменение напряжения на этом сопротивлении равно:

A U a = iaR a = 5 - 10-3-5 -ІО3 = 25 в,

то есть входные сигналы усилились в 25 раз.

§ 5. 10. Отрицательная обратная связь

А. Общие сведения

О б р а т н о й с в я з ь ю в усилителях называется такая электрическая связь между каскадами усилителя, при кото­ рой часть выходного напряжения поступает на вход того же каскада. Обратная связь может быть паразитной, когда она возникает за счет нежелательного влияния различных це­ пей усилителя друг на друга. Обратные связи иногда вводят

ходного напряжений обратная связь может быть отрицатель­

няется в усилителях для улучшения их качественных пока­ зателей — расширения полосы пропускания и уменьшения частотных и нелинейных искажений).

Напряжение обратной связи пропорционально либо вы­ ходному напряжению, либо выходному току. В первом слу­ чае получается обратная связь по напряжению, во втором— по току. В зависимости от способа подачи напряжения об­ ратной связи на вход усилителя различают последователь­ ную и параллельную обратные связи (рис. 5.71).

ного напряжения подается вновь на вход усилителя:

^вых

326

U ß b / Jt

Рис. 5. 71. Отрицательная обратная связь: а — последователь­ ная по напряжению; б — параллельная по напряжению;

в— последовательная по току.

Б.Влияние отрицательной обратной связи (О О С) на качественные показатели усилителя

П р и о т р и ц а т е л ь н о й о б р а т н о й с в я з и к о э ф ­ ф и ц и е н т у с и л е н и я у с и л и т е л я у м е н ь ш а е т с я . Действительно, коэффициент усиления усилителя с обратной

327

Поделив числитель и знаменатель на U gk, получим:

где К — коэффициент усиления усилителя без обратной свя­ зи.

П р и н а л и ч и и О О С р а с ш и р я е т с я п о л о с а п р о ­

Расширение полосы пропускания усилителя за счет О О С объясняется тем, что на верхних и нижних частотах умень­ шается величина напряжения обратной связи, напряжение на входе усилителя U gk растет, что приводит к увеличению выходного напряжения (йвых на средних частотах несколько уменьшается).

При расширении полосы пропускания более равномерно усиливаются составляющие спектра сигнала, то есть умень­ шаются частотные искажения (рис. 5.72).

328

П р и О О С у м е н ь ш а ю т с я н е л и н е й н ы е и с к а ­ ж е н и я .

Нелинейные искажения в усилителе возникают, когда ра­ бочая точка при усилении сигнала выходит на нелинейный участок анодно-сеточной характеристики.

В этом случае изменения анодного тока не повторяют то­

на вход усилителя в противофазе, а фазы всех гармоник, по­ ступающих из цепи обратной связи на вход, будут такими, что на выходе напряжение этих гармоник ослабляется.

В. Резисторный усилитель с последовательной обратной связью по напряжению

В этой схеме (рис. 5.73) напряжение обратной связи сни­ мается с Иг и подается на вход усилителя в противофазе с

Рис. 5. 73. Резисторный усилитель с последовательной обрат­ ной связью по напряжению.

329

Физические процессы при работе усилителя аналогичны процессам в обычном резисторном усилителе. Коэффициент

■ мается с Rk. Оно пропорционально анодному току лампы.

Рис. 5. 74. Резисторный усилитель с последова­ тельной обратной связью по току.

Физические процессы при работе данной схемы в основ­ ном такие же, как и в обычном резисторном усилителе. От­ личие состоит в том, что в цепи катода поставлено Rk, не зашунтированное емкостью. На Rk создается падение напря­ жения, пропорциональное анодному току. ,

При подаче на вход усилителя переменного напряжения в положительный полупериод на Rk возникает напряжение обратной Связи, которое действует на участке сетка-катод в

330

Рис. 5 75. Резисторный усилитель на лампе Лг с параллельной обратной связью по напряжению.

ент обратной связи (ß) для каскада на лампе Л 2 равен:

о ;__ Квыхі

Квыхі + Rj

Из схемы видно, что через резистор Rai протекают два встречных переменных тока: переменная составляющая анод­ ного тока лампы Лі и ток цепи обратной связи каскада на лампе Лг. Следовательно, введение параллельной обратной связи (включением резистора Ri) приводит к уменьшению переменного анодного напряжения лампы Л ь то есть к уменьшению переменного напряжения на сетке Л 2.

331