ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.06.2024
Просмотров: 122
Скачиваний: 0
- 151 -
R a 4 3 u , „ c |
' |
ь |
a |
необходимо учитывать емкость. В этом случае она совместно с индуктивностью рассеяния образует на высоких частотах резо нансный контур. При этом в частотной характеристике каскада может появиться подъем (рис.2.39 ).
Анализ этого олучая рассматривается во многих пособиях по усилителям низкой частоты.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какие преимущества и недостатки трансформаторного каскада усиления напряжения по сравнению с реостатным?
2. Привести соображения к выбору необходимой индуктив ности первичной обмотки трансформатора, а также эквивалент ного сопротивления.
- 152 -
|
3. Дать физические объяснения спада вершины импульса при |
||||||||
прохождении его через трансформаторный усилитель. |
|
|
|||||||
|
4. |
Пояснить |
причины, приводящие к искажению фронта |
и спа-' |
|||||
да импульса при прохождении его через трансформаторный кас |
|||||||||
кад усиления. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
5 . |
От чего зависит форма частотной характеристики транс |
|||||||
форматорного каскада на верхних частотах? |
|
|
|
|
|||||
|
6 . |
Зачем параллельно одной из обмоток трансформатора |
|||||||
включается омическое сопротивление (шунт)? |
|
|
|
|
|||||
|
7. |
Какие требования предъявляются к параметрам лампы в |
|||||||
трансформаторном усилительном каскаде? |
|
|
|
|
|||||
|
8. Как определяется активное входное сопротивление транс-1 |
||||||||
форматора постоянному и переменному токам? |
|
|
|
|
|||||
|
9. |
Определить усиление трансформаторного каскадана сред-f |
|||||||
них частотах ,если п, = 2 ; |
R = 0,2 Мои; |
r e -о* |
$ |
= 4lM ; |
|||||
}* |
= 20. |
|
|
|
|
|
|
|
|
10. |
Трансформаторный каскад на нижних частотах дает умень-: |
||||||||
шение усиления на I дб. Определить Искажения на той же час |
|||||||||
тоте, если индуктивность первичной обмотки трансформатора |
|||||||||
L |
уменьшить вдвое. |
|
|
|
|
|
|
||
11. |
Трансформаторный каскад без шунта на верхней |
частоте , |
|||||||
дает максимальный подъем усиления на 2 дб при |
rv = |
2 . |
Кгк . |
||||||
следует |
изменить |
и |
, чтобы характеристика |
не имела |
подъем^ |
||||
на верхних частотах? |
|
|
|
|
|
|
|||
12. В результате замены |
трансформатора |
с |
rv= 2 |
трансфор-; |
|||||
матбром |
с к = 4 |
усиление |
на средних частотах уменьшилось на ' |
1,93 дб. Определить сопротивление шунта во вторичной обмотке трансформатора , если Rj, = 25 ком.
13. Каковы особенности работы трансформаторного каскада на) транзис торах?
- 153 -
Г л а в а Ш
ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ В УСИЛИТЕЛЯХ
§ 3.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Обратной связью называют связь между электрическими цепями, пс средством которой энергия сигнала передается из цепей с более высоким уровнем сигнала в цепи с более низким его уровнем, напрмер, из выходной цепи во входную или о По следующих каскадов в предыдущие (рис.3 .1 ).
Рис. 3.1
Сигналы,поступающие с выхода на вход усилителя по цепи обратной связи, суммируются с сигналами, поступающими на вхо^ непосредственно от источника возбуждения.
В зависимости г соотношения фаз колебаний, поступающих от источника возбуждения и с выхода усилителя через цепь об ратной связи, обратная связь может быть положительной иля отрицательной.Если фазы совпадают,обратная связь называется положительной. При этом выходной эффект (ток,мощность,напря
жение) |
возрастает. |
Если же фазы указанных колебаний противо |
|
положны, то такая |
обратная:связь называется |
отрицательной. |
|
В этом |
случае амплитуда суммарных колебаний |
получается мень |
ше, чем без обратной связи,-выходной эффект уменьшается.
*• 154 *•
В уоилительной техника применяется гнавши образом отрицательная обратная связь. Положительная связь в большин стве случаев является вредной.
Применение отрицательной обратной связи позволяет сущест
венно улучшить свойства усилителя: |
|
1. Повышается постоянство коэффициента усиления |
п р из |
менении частоты питающих напряжений и сопротивления |
нагрузка |
(н е ’во всех случаях), а также п р смене ламп. |
|
2 . В большинстве случаев уменьшаются фазовые сдвцги.
3. Снижается уровень нелинейных искажений и собственных помех, возникающих внутр той части усилителя, которая охва чена обратной связью.
4 . Уменьшаются переходные искажения, в частности, умень-t шается время установления спада и т .д .
Недостатком большинства схем усилителей с отрицательной обратной связью является уменьшение коэффициента усиления прй введении обратной связи, что обычно перекрывается перечислен-» ными выше преимуществами.,Кроме того, недостатком усилителей с обратной связью является повышение вероятности возникнове ния самовозбуждения, обусловленного наличием цепи обратной связи. Этот недостаток проявляется'тем сильнее, чем глубже обратная связь и больше число каскадов, охваченных ею.
Существует большое число схем искусственной обратной связи. Возможности возникновения паразитных обратных связей в усилителях также разнообразны.
Схемы обратных связей можно классифицировать по следую щим признакам:
1. "то способу получения напряжения обратной связи с вы хода усилителей.
2 . По способу подачи напряжения обратной связи на вход усилителя.
В соответствии с первым признаком различают связь по на
пряжению (рис.3 .2 ),току (рис.3 .3) и |
смешанную связь^рис.З.Л ) |
|||
Б первом случае напряжение обратной |
связи |
Ug пропорциональ- ’ |
||
но напряжению на выходе усилителя |
U |
|
, во втором |
случае |
оно пропорционально выходному току |
i |
| ^ |
и в третьем |
случае |
напряжение обратной связи имеет две |
составляющий: одну - |
- 155 -
пропорциональную выходному напряжению, и другую~пропорцио
нальную выходному току. Смешанную связь также называют мос товой.
IlHX
- 156
Независимо от способа получения напряжения обратной связи с выхода усилителя оно может быть подано на вход последовательно или параллельно.
В первом случае схемы обратной связи называются последо вательным и (рис.3 .5 ^ ° вгором случае - параллельными (рис.3.6).
Рис. 3.5
2Е|/
Рис. 3.6■
Существует и комбинированный способ введения обратной связи во входную цепь (ри с.3.7) , называемый смешанной или мостовой по входу обратной связью.
Введены обозначения:
. . К - комплексны коэффициент усиления усилителя;
р - комплекс®»! -коэффициент об<- -тн-*-н связи.
- 157 -
Он показывает, |
|
какая часть напряжения |
0 , |
подается на вход |
усилителя, т . е |
. |
У» . |
Ьь1* |
|
Рис. 3.7
Из всего многообразия схем обратной связи наибольшее практическое применение имеет последовательная схема обратной1 связи по напряжению (рис. 3 .8 ), которой в дальнейшем уделяет-i ся наибольшее внимание.
Рассмотрим влияние обратной связи На ойковййе свойства' т*
усилител)Г‘- _кбэВДицйент ; усиления" нелинейныё искажения ё “помё-
хи, стабильность усиления, входное и выходное сопротивления.
§ 3.2 КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ
I
Для определениякоэффипиента усиления усжлитёля е обрвт-
ной связью воспользуемся схемой последовательной обратной свя зи по напряжению (ри с. 3 . 8 ) . С целью упрощения вывода будем счи тать, что входное сопротивление ^Ь-цепи значительно больше вы ходного сопротивления усилителя и что входное сопротивление усилителя велико по сравнению с выходными сопротивлениями ис точника возбуждения2Ги й^ -цепи.В этом случае подключение f i -
-цепи к выходной цепи усилителя не создает для последнего до
полнительной |
нагрузки, все напряжение с |
выхода j b -uerm (U p) |
поступает на |
вход усилителя. Напряжение |
на входе усилителя . |
- 158 t
У* представляет собой геометрическую сумму напряжений
U и 1Гр , т .е .
и |
1 |
= и - и . . |
|
р |
(3.1 )
Рис.3.8
Найдем в общем виде4выражение .коэффициента усиления при наличии обратной связи KQ “ "у1 - в зависимости от коэффициен-’ та усиления
К. <к
У
(3.2)
и коэффициента передачи цепи обратной связи р равного от-? ношению выходного напряжения к входному этой цепи,т.е.
. . |
J b |
( 3. 3) |
|
и . |
|
ИсключаяUj и |
из выражений |
(3 .1 ), (3 .2) и |
(3 .3 ), получим уравнение
ti2( l - > R ) = K U ,
- |
159 - |
|
|
|
Ua |
, |
т.е |
из которого находим отношение |
|||
к. ш А |
_ « |
_ А |
(3.*) |
ох |
v |
|
|
i-j&K |
|||
Посдеднее выражение является одним из основных для уси-i |
|||
лителей с обратной связью. |
|
|
|
Усилитель и f i -цепь ~ составляют |
замкнутую кольцевую |
цепь, котооую |
называют петлей обратной связи, а произведение |
|||
j&K называют |
петлевым усилением, которое определяет |
собой |
* |
|
отношение напряжения |
на выходе цепи'обратной связи ( |
( U ^,- |
) |
|
к напряжению на входе |
усилителя, т .е . |
|
|
и определяет коэффициент усиления схемы вдоль всей петли
обратной связи. Величина |
хра |
представляет собой |
фазовый |
||||
угол между напряжениями |
|
и Uj |
, именуемый фазой |
обрат |
|||
ной связи и равный сумме |
фазовых углов усилителя |
tp^ |
(между, |
||||
напряжениями |
и |
Ut |
) и цепи обратной связи |
яр |
(между! |
||
напряжениями |
и ’ |
|
, т .е . |
|
|
|
|
|
<Ра~ |
«Рк |
" % |
■ |
|
(3 .6) |
|
|
|
|
|
|
|
||
Величину |
1 - р К |
принято называть |
глубиной обратной |
связи |
Модуль этой величины характеризует численное изменение коэф-, фициента усиления при введении обратной связи.
При положительн |
й |
обратной |
связи |
*ра =>0 » |
а следователь! |
||
но ,j,K . *=^>К и выражение (3 .4) |
принимает вид |
|
|||||
|
К. |
|
|
It |
|
|
|
|
|
I |
- |
|
|
(3 .7 ) |
|
|
■с |
|
|
|
|||
Если |
jbK < i |
. |
то |
^ я > К |
» откуда следует, что |
||
введение |
положительной |
обратной |
связи |
приводит |
к увеличению |