Файл: Комаров Е.Ф. Учебное пособие радиотелемастера.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 192

Скачиваний: 21

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

на самых высших усиливаемых частотах. На низших и средних частотах сопротивлением, которое оказывает паразитная емкость переменным токам, можно пренебречь. Наличие паразитной индуктивности рассеяния выход­ ного трансформатора можно объяснить тем, что при проте­ кании переменных токов через первичную обмотку вокруг нее создается переменное магнитное поле, которое частич­ но замыкается в сердечнике, а частично рассеивается в окружающем пространстве. Явление рассеивания прояв­ ляется тем больше, чем выше частота усиливаемого сиг­ нала. Оно приводит также к уменьшению коэффициента усиления каскада в области высших частот.

Из-за совместного действия паразитной емкости и ин­ дуктивности рассеивания коэффициент усиления схемы в области высших частот уменьшается и в частотной ха­ рактеристике усилителя в области высших частот появ­ ляется спад (см. рис. 87).

Как видно из характеристики, усиление, которое обес­ печивает усилитель, оказывается неравномерным, а это означает, что данный усилитель вносит в усиливаемый

сигнал

частотные искажения.

Для

оценки частотных

искажений введен к о э ф ф и ­

ц и е н т

ч а с т о т н ы х

и с к а ж е н и й , который пред­

ставляет собой отношение коэффициента усиления для дан­

ной частоты

к максимальному коэффициенту

усиления,

т. е. к коэффициенту усиления на средних частотах.

О Б Р А Т Н Ы Е

С В Я З И В У С И Л И Т Е Л Я Х

Н И З К О Й Ч А С Т О Т Ы

В любой

усилительной системе

возможно

попадание

на вход системы части напряжения, действующего на выхо­

де этой системы. Такое

явление носит название о б р а т ­

н о й с в я з и . Иногда

она возникает в схеме самопроиз­

вольно, напряжение с выхода схемы по каким-либо цепям проникает на вход, и тогда говорят, что в данной схеме имеется паразитная обратная связь. Паразитная обрат­ ная связь всегда считается вредной, и ее стремятся устра­ нить, используя определенные способы.

Однако иногда обратную связь умышленно вводят в схе­ му. Тогда часть выходного напряжения схемы (напряже­ ние о б р а т н о й с в я з и ) подается на вход усилителя. В зависимости от фазы напряжения обратной связи разли­

147


чают п о л о ж и т е л ь н у ю и о т р и ц а т е л ь н у ю о б р а т н у ю с в я з ь .

При положительной обратной связи фаза напряжения обратной связи с о в п а д а е т с фазой напряжения, действующего на входе схемы. При этом оба напряжения суммируются, и к сетке лампы усилителя оказывается приложенным увеличенное напряжение. Коэффициент усиления схемы возрастает, но его качественные показа­ тели ухудшаются (полоса пропускания становится уже,

частотные

и

нелинейные

 

искажения

увеличиваются).

 

 

 

Ввиду этого в усилителях низкой частоты

 

 

 

положительная обратная

связь никогда не

 

 

 

применяется.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

за

При отрицательной обратной связи фа­

 

 

 

напряжения обратной

связи

п р о т и ­

 

 

 

в о п о л о ж н а

фазе

входного напряже­

 

 

 

ния

Напряжение

обратной связи вычита­

 

 

 

ется

из входного

напряжения,

и

к сетке

 

 

 

лампы прикладывается уменьшенное напря­

 

 

 

жение.

Коэффициент

 

усиления

схемы

Рис.

88. Схема

уменьшается,

но

ее качественные показа­

усилителя

низ­

тели улучшаются (уменьшаются все виды

кой

частоты

искажений,

расширяется полоса пропуска­

с

отрицатель­

ния). Благодаря своим положительным

ной

обратной

связью по току

качествам

отрицательная

обратная связь

 

 

 

(сокращенно

ООС)

получила

широкое

распространение

в

схемах

 

усилителей

низкой

 

частоты.

 

По способу

формирования напряжения

обратной свя­

зи различают два вида схем:

т о к у. В этих

схемах

 

1. Схемы с обратной связью по

напряжение обратной

связи

получается

путем

пропуска­

ния через специальное сопротивление выходного тока

схемы.

!

2. Схемы с обратней связью п о н а п р я ж е н и

ю. В

этих схемах напряжение обратной связи получается пу­ тем деления выходного напряжения схемы при помощи специальных делительных цепей.

 

В практике используются как те, так и другие схемы.

 

С х е м а

у с и л и т е л я

н и з к о й ч а с т о т ы

с

отрицательной

обратной с е я з ь ю

по т о к у (рис. 88)

В

этой схеме резистор, стоящий в цепи катода лампы,

не

шунтируется

конденсатором

Ск,

как обычно, и тогда

по нему протекают и постоянная и переменная составляю­

148


щие анодного тока лампы. На зажимах

резистора

возни­

кает падение переменного напряжения

Рассмотрим

механизм возникновения обратной связи

в схеме.

Пусть

на входе действует положительная полуволна входного напряжения. Потенциал управляющей сетки лампы воз­ растает, что влечет за собой увеличение анодного тока лампы. Протекая по резистору R K, анодный ток создает на нем падение напряжения, также нарастающее по вели­ чине. Если считать, что потенциал нижнего конца резис­

тора R K равен

нулю, то получится, что

 

 

 

 

потенциал катода лампы будет нарастать.

 

 

 

 

При этом фаза напряжения, созданного

 

 

 

 

на

катоде

лампы,

с о в п а д а е т

с

 

 

 

 

фазой входного напряжения. Управляю­

 

 

 

 

щим напряжением всякой усилительной

 

 

 

 

электронной

лампы,

работающей в лю­

 

 

 

 

бой

схеме, является

не то напряжение,

 

 

 

 

которое приложено

ко

входу

схемы,

а

 

 

 

 

то,

которое

д е й с т в у е т

м е ж д у

 

 

 

 

с е т к о й и к а т о д о м .

 

 

 

 

 

 

 

В данной схеме это

напряжение со­

 

 

 

 

стоит из двух напряжений: напряжения

 

 

 

 

входного сигнала

и

напряжения, об­

возникновения

от-

разованного

 

на

катодном

резисторе

рицательной обрат­

(напряжения обратной связи).

Как вид­

ной

связи

по

цепи

катод—сетка лампы

но

из

рис.

89,

оба

напряжения вклю­

 

усилителя

 

чены

между

собой

последовательно

и

 

UK,

оно

же

(с учетом фаз)

в с т р е ч н о .

Напряжение

напряжение

обратной

связи,

в ы ч и т а е т с я

из

на­

пряжения

UBX,

т. е. UCK = UBXUK.

 

 

 

 

 

Вследствие этого коэффициент усиления каскада умень­

шается.

Для устранения отрицательной обратной связи достаточ­ но уничтожить падение переменного напряжения на ка­ тодном резисторе Дск, что обычно и делается путем вклю­ чения параллельно этому резистору конденсатора Ск.

Отрицательную обратную связь можно сделать час­ тотно-зависимой, т. е. зависящей от частоты выходного

сигнала. Для этого необходимо зашунтировать

резистор

R K конденсатором Ск небольшой емкости (тысячи

пикофа­

рад). Тогда на высоких частотах сопротивление такого конденсатора будет достаточно малым, обратная связь окажется ликвидированной и коэффициент усиления

149



каскада будет иметь максимальную величину. На низших частотах сопротивление конденсатора Ск велико, поэтому отрицательная обратная связь будет проявляться сильно и коэффициент усиления каскада на этих частотах будет значительно меньше.

Именно действием отрицательной обратной связи мож­ но объяснить малый коэффициент усиления (единица на одно плечо) в рассмотренной ранее схеме фазоинверсного

усилителя

с

разделенной нагрузкой.

С х е м а

 

у с и л и т е л я

н и з к о й ч а с т о т ы

с отрицательной обратной связью

п о н а п р я ж е н и ю

(рис. 90). В схеме имеется специально введенная цепочка,

состоящая

из

резисторов R1 и R2 и блокировочного кон­

денсатора Сбл. Эта цепочка представляет собой делитель напряжения, при помощи которого выходное напряжение

каскада, действующее на

концах цепочки, уменьшается

до нужной величины. Напряжение обратной связи

образует-

 

 

_____а+Р

ся на резисторе R2.

 

 

 

 

 

 

Как

было

показано

ранее,

 

 

 

выходное напряжение

каскада,

 

 

 

снимаемое с зажимов лампы

 

 

 

 

имеет фазу,

противоположную

 

 

 

фазе входного напряжения UBX,

 

 

 

т. е. напряжения, приложенного

 

 

 

к сетке лампы. Это означает, что

 

 

 

и напряжение обратной

связи,

 

 

 

снимаемое с резистора

R2, так­

 

 

 

же будет иметь фазу,

отличаю­

 

 

 

щуюся от фазы входного напря­

Рис. 90. Схема

усилителя

жения

на 180°. Следовательно,

если это напряжение подать

на

низкой

частоты

с отрица­

сетку лампы (в схеме на

рис.

90

тельной

обратной

связью по

 

напряжению

это сделано путем присоединения

нижнего конца резистора утечки Ra к верхнему концу резистора R2), то каскад будет охва­ чен отрицательной обратной связью. Напряжение обратной связи будет также вычитаться из напряжения, действую­ щего на входе, и коэффициент усиления каскада умень­ шится.

Отрицательную обратную связь по напряжению также можно сделать частотно-зависимой, для чего в делитель напряжения вводятся частотно-зависимые элементы, ча­ ще всего различные цепочки, содержащие конденсаторы.

150