Файл: Любивый В.И. Усилительные устройства учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.06.2024

Просмотров: 121

Скачиваний: 0

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

-

165 -

 

и И , л > Я , Следовательно,

когда 6

не зависит от часто-*

ты, отрицательная обратная "связь сглаживает пики и ослабляет западания частотной характеристики,т.е. последняя спрямляется.Чем больше глубина обратной связи,тем сильнее сглаживает­ ся частотная характеристика.

С физической точки зрения это можно объяснить следующим образом. Если на какой-либо частоте усиление К- по модулю уменьшается ,то одновременно уменьшается и напряжение образн ной связи, подаваемое на вход в противофазе к основному на­ пряжению. Это повлечет за собой увеличенйе суммарного напря­ жения на входе,вследствие чего напряжение на выходе умень­ шится в меньшей степени. IIpi наличии подъема частотной харак-*- теристики (увеличение К ) наблюдается обратная картина.

Следует иметь в виду,что при неизменных^ парныетрах схемы

применение отрицательной обратной связи одновременно с умень-* шением частотных искажений снижает уровень усиления на сред­ них частотах. Если же, прменяя отрицательную связь в усили­ теле, увеличить сопротивление нагрузок ламп, то коэффициент усиления npi заданных частотных искажениях может быть даже увеличен. Необходимо подчеркнуть, что лишь отрицательная об­ ратная связь по напряжению уменьшает частотные искажения.

 

Если цепь

р

не вносит

заметных фазовых сдвигов, то

можно положить

,<р

, т .е .

р

*=р

, тогда из соотноше­

ния

(3 .15) следует^

 

 

 

 

 

 

4 < Р в. с -

f - j y L

(5.2Ф)

 

 

 

 

Имея

в виду, 41-о

41 8 0 °

,

получим

Ччрк

'Ч « Р а с - 1+


- 166 -

Из последнего соотношения следует, что при малых фазовых сдвигах в усилителе в режиме отрицательной обратной связи

&f«poc всегда меньше абсолютного значения Ь^ц>к ~ Lg«p^. Итак, при малых фазовых сдвигах в усилителе частотнонеэависимая^'отрицательная обратная связь уменьшает частотные искажения и фазовые сдвига усилителя примерно во столько же

ран, во сколько и коэффициент усиления.

 

 

Если усилитель не вносит частотных искажений и

фазовых

сдвигов,то частотнозависимая отрицательная обратная

связь при

малых фазовых сдвигах ( c

o

s

) приводит к

появление

частотных искажений и фазовых

сдвигов,

определяемых

вырежешь

ями:

 

 

 

 

 

1>

- А Н -

( 3 .2 5 )

 

 

 

 

( 3 .2 6 )

где

Н . - коэффициент частотных искажений цепи обратной

рсвязи, равный отношению ее коэффициента переда-

и.'напряжения на

средних частотах р е

к моду­

лю р

на рассматриваемой частоте.

 

Кв (3,25 и 3.26)

следует,

что частотнозависимая

отрица­

тельная обратная связь вносит в усилитель частотные искаже-- ния и фазовые сдвиги.; противоположные имеющимся у цени обрат-t ной связи.

На рис. 3.9 приведено несколько, примеров частотнозависи-* мых цепей, частотные характеристики коэффициента р для эти* цепей и результирующие частотные характеристики усилителя с обратной связью. .

Если ft является действительной величиной и не зависит

,ет частоты ,"'"' обратную связь .называют частотнояезависимой; ёсли р - комплексно^ следовательно, зависит и частоты, обратную связь называют частотнозависимой.


- 16? -

f - r C Z > ------ - f

f

 

® c ab

« / Ф

 

c

U t

 

 

^lw*

^ / J

I d

'

< U X

 

dP~,_4_

й*Л&.

 

Л

 

 

Ы$ык

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 *' id

 

 

&

 

 

 

Ка€

 

Б

________ ^

 

 

 

. / v _

^ --------------- —*~/4

 

— gg

Рио. 3 ,9

§3.4. НЕЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ й ПОМЕХИ

Обратная свяэь оказывает существенное влияние на раз­ личные составляющие выходного напряжения, возникающие в дан~ нон усилителеi в том числе т гармоники, обусловленные ноли­ нейностью усилителя, а также различного рода внутренние по­

мехи (шумы, фон и т .д .} .

Рассмотри влияние обратной связи на нелинейные искаже­ ния. Если в усилителе возникают нелинейные искажения, то с

его

Еыхода

на вход ч е р в цепь

обратной связи будут подавать­

ся j

кроме

напряжения основной

частоты (полезного сигнала} я

гармоники, возникающие в данном усилителе. При отрицательно!

обратной

связи

напряжение гармоник будет

ослаблено. При по­

ложительной обратной связи их напряжение

увеличивается'.

Установим

зависимость

между напряжениями

гараокип и м

Р *

У?

и U»os,

на выходе усилителя

без обо:!1* ^


-168 -

ис обратной связью соответственно.

Если усилитель квазилинейный,„то

Ug o c

должно пред­

ставлять собой сумму напряжения

|)%

даваемого усилите­

лем без обратной связи, и напряжения

Ug a c

прошедшего

через цепь обратной связи и усилитель

(ри с.3 .1 0 ),

а следова­

тельно, помноженного на

петлевое усиление j^ K

, т .е .

O '-

 

I

 

 

 

 

 

г.о.с

 

 

 

 

г.о.с

 

 

 

 

 

Решая зто уравнение

относительно

U г.о.с

,

получим

Uгя.с

1 ~ > К

 

 

(3.27)

которое при отрицательной обратной

связи обратится

в

U & о .с

!

 

 

 

(3.28)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из формул (3.27) и (3 .28) следует, что при неизменной выходной мощности и выходном напряжении отрицательная обрат­ ная связь уменьшает, а положительная увеличивает помехи и искажения, возникающие в части усилителя, охваченного обрат­ ной связью.

Рис. 3.10


- 169 -

Чтобы сохранить неизменным выходное напряжение (мощность при введении отрицательной обратной связи, необходимо увели­ чить напряжение сигнала на входе усилителя в раз, т .е . во столько раз, во сколько он ослабляется за счет обрат­ ной связи. При положительной обратной связи его, очевидно, нужно уменьшить.

Благодаря тому, что п р обратной отрицательной связи на­ пряжение гармоник уменьшается в 1 J*K раз, а пмплитуда полез+ ного сигнала за счет соответствующего увеличения входного на* пряжения остается неизменной, коэффициент нелинейности по-

видимому, уменьшится

в 1

раз,

т .е .

К

,

_____ К * — .

(3.29)

 

г о с

1 +

 

 

Во столько же раз уменьшится напряжение помех,возникающих в усилителе , например, за счет пульсаций питающих напряжений, воздействия внешних мешающих полей и т .д .

Следует отметить, что уменьшение коэффициента гармоник

усилителя в

раз происходит

лишь при относительно ма­

лых нелинейных искажениях

(

<

10%т15%), когда система

имеет малые отклонения от

линейности. Возможны случаи, когда

при большой нелинейности в усилителе отрицательная обратная связь не будет уменьшать нелинейные искажения, например, форма кривой выходного напряжения с плоской вершиной, полу­ чаемая за счет тока насыщения ламп или за счет резкого огра­ ничения в цепи сетки, не может быть исправлена путем введения обратной связи.

§ 3.5. ВЛИЯНИЕ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ НА ВХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ УСИЛИТЕЛЯ

Введение обратной связи может значительно изменить вели*- чину и характер входного сопротивления усилителя.

Входное сопротивление усилителя зависит от вида схемы обратной связи (последовательная или параллельная), а также от ее знака.