ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.06.2024
Просмотров: 120
Скачиваний: 0
|
|
|
|
- |
176 |
- |
|
|
|
|
|
При |
ji,K |
, |
превышающем |
единицу, |
также |
обычно имеет |
|
||||
место самовозбуждение системы. При этом амплитуда собствен |
|
||||||||||
ных колебаний на выходе нарастает |
до тех пор, пока верхний |
|
|||||||||
загиб амплитудной характеристики |
не ^снизит-коэффициент |
усиле-j- |
|||||||||
ния системы |
ft |
настолько,-что Д К |
станет равным единице. |
|
|||||||
После этого нарастание амплитуды собственных колебаний прек |
|
||||||||||
ратится, и она примет стационарное значение. Независимо от |
|
||||||||||
частоты, на которой возбудился усилитель, он становится не |
|
||||||||||
пригодным для выполнения своего основного назначения. |
|
|
|||||||||
Из сказанного следует, что условие самовозбуждения мок-, |
|
||||||||||
но записать так: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
«Ра |
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
Следует иметь в виду, что при |
самовозбуждение |
|
|||||||||
отсутствует лишь в o c o ta |
случаях. Удобный критерий устойчи |
|
|||||||||
вости системы с обратной связью сформулирован профессором |
|
||||||||||
Найквистом. Сущность этого критерия следующая: если точка с |
|
||||||||||
координатами ( 1; 0) лежит внутри годографа вектора jfeft |
для |
|
|||||||||
диапазона |
частот |
от 0до. |
о» |
, |
то система |
неустойчивая |
; |
||||
(рис.3,146)5 если же точка (1;0) |
лежит вне |
указанного |
го- |
| |
|||||||
дографа, тогда система устойчива |
(ряс.3.14а). |
Б первом |
сиу- |
: |
|||||||
чае существует |
частота, |
которой |
соответствует |
пересечение |
|
||||||
годографа |
с горизонтальной осью правее точки ( 1: 0). |
|
\ |
||||||||
( «р * 0} js>ft |
>1 |
) , а следовательно, |
выполняется условие |
|
|||||||
самовозбуждения. |
Во втором случае не существует частоты, |
|
|||||||||
для которой выполняется условие самовозбуждения.
Для практического построения диаграммы Найквиста можно ;
воспользоваться следующий! соображениями. |
|
Величину петлевого усилении Д Й можно представить |
в |
виде |
( 1 . 4 2 |
jbK . a < { ) * j ( , ( l ) . |
Модуль в фазовый угод соответственно равны
|
- |
177 - |
|
\ & 0 ) - fea ( i > |
; |
<Ра |
a r c i g 1 М ) |
(3.43). |
|
a < D |
|
Задаваясь различшми частотами в пределах от 0 до о э ) можно определить для каждой заданной частоты модуль I p K / s n фазовый уголь гр& и по этим данным построить годограф.
Рис. 3.14
Приведем примеры практических схем усилителей с обрыв ной связью. На рис. 3.15 изображена схема усилителя о отри цательной обратной связью по напряжению (параллельная по вхор
ДУ)* Цепью обрв*ной. связи служат элементы ^ |
|
яСь . Если |
|||||
<<: R 4+ &а , т0 т°к |
в |
цепи |
R ~ R a |
и |
совпадает |
||
по фазе с напряжением между точками |
а ь |
. |
Следовательно ,и |
||||
напряжение между точками |
а |
6 |
находится |
в фазе с |
напряжени |
||
ем между точками схб и |
в |
противофазе |
с напряжением сигна |
||||
ла на входе схемы. * |
|
|
|
|
|
|
|
- 178 -
» t
Коэффициент обратной связи для этой схемы
Иа рис. 3.16 изображена схема усилительного каскада с отрицательной обратной связью по току (последовательная по входу). Элементом обратной связи является . КоэффйциеHiтом обратной связи является в = — — .
Рис. 3.16
- 179 -
На рис-. 3.17 изображена схема со смешанной, обратной от рицательной связью. На этой схеме цепь обратной связи по на
пряжению образована элементами |
^£>^2 и |
Сь |
’ а 0<^1!а1наг* |
связь по току - сопротивлением |
RK . |
Р |
■ |
'• КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Что называется обратной связью в усилителе? 2. Какие' существуют виды обратных связей?
3. Чем отличается положительная обратная связь от отри
цательной?
4 . Какие преимущества и недостатки дает применение обрат ной связи в усилителях?
5. |
Как влияют параллельная и последовательная обратные |
связи |
на входное сопротивление у силите ля?' |
6. Как влияют обратные связи.-по току и напряжению на |
|
выходное сопрог"'вление усилителя? |
|
7. |
Какое влияние°оказывает отрицательная обратная связь |
на частотные и фазовые искажения?
8. Какое влияние оказывает обратная связь на.нелинейные искажения и помехи?
9. Какое влияние оказывает отрицательная обратная связь
- 180 -
на стабильность коэффициента усиления?
10. Каково условие устойчивой работы усилителя с обрат ной связью?
11.Какое условие неустойчивой работы усилителя с обрат-i- ной связью? . '
12.В результате введения обратной связи напряжение на Еыходе усилителя упало на 12 дб. Найти коэффициент усиления,
без обратной связи, если j i = 0,1. |
|
|
|
|
13. |
При каком взаимоотношении угла сдвига1фаз и величи-| |
|||
ны J&K- |
усиление при введении обратной связи остается |
не- i |
||
изменкым? |
|
|
|
|
14. |
Известно ,что К0= 20; |
= 0,4; |
^ = 45°. |
|
Требуется определить знак!обратной |
связи. ' |
■ |
j |
|
15. |
Найти коэффициент передачи цепи активной обратной |
|||
связи отрицательного знака, охватывающей два одинаковые |
||||
каскада |
усилителя, для снижения частотных искажений е |
8 до |
||
2 дб, если К = 120. |
|
|
|
|
|
0. |
|
|
|
- |
181 - |
Г I |
а в а П |
ВЫХОДНЫЕ |
КАСКАДЫ УСИЛЕНИЯ |
§ 4 .1 .УСИЛИТЕЛЬ С КАТОДНОЙ НАГРУЗКОЙ
Широкое распространение подучила специальная схема уси лителя с отрицательной обратной связью, носящая имя усилите ля с катодной нагрузкой или катодного повторителя. Усилитель-* ный каскад с катодной нагрузкой широко применяется в качест ве оконечного каскада усиления мощности в широкополосных усилителях как гармонических, так и импульсных сигналов.Не исключается применение этой схемы в выходных каскадах высоко качественных усилителей электрических колебаний звуковых час-* тот. Каскад с катодной „нагрузкой может также использоваться как трансформатор сопротивлений.усиливающий мощность. Такая трансформация необходима в тех случаях, когда электрическая система с высоким выходным сопротивлением должна работать на другую с низким входным сопротивлением.
Теория такого усилительного каскада была разработана в 1940 году В.Л.Крейцером. Схемы у длительного каскада с раз ными способами включения пампы приведены на рис.4 .1
Катодный повторитель отличается от обычного усилителя на сопротивлениях тем, что нагрузка включена в катодную цепь лампы. В связи с этим выходное напряжение й&ы х всей своей величиной воздействует на входную цепь, создавая отрицате :ь-
ную обратную связь с |
коэффициентом обратной связи |
р> = -Г ,, |
||||
т .е . |
имеет |
место |
100-процентная обратная связь последова теЩг |
|||
ного |
вида |
по д; |
ряжению. |
|
|
|
|
Такая отрицательная обратная связь возникает следующий |
|||||
образом. При возрастании катодного тока лампы, вызванного-, |
||||||
увеличением потенциала сетки, |
растет и падение напряженияна- |
|||||
R K , вследствие |
чего появляется дополнительное |
отрицатель! |
||||
мое напряжение между катодом |
и сеткой лампы. Наличие сильной |
|||||
^отрицательной обратной связи |
приводит к тому, что-каскад с |
|||||
- ш -
сатодной нагрузкой не дает усиления по напряжению, а лишь приблизительно "повторяет” величину входного напряжения.
а ) |
. |
4 |
Несмотря на то, что катодный повторитель не обладает усилением по напряжению, он имеет ряд достоинств, благодаря которым находит широкое применение. Для выяснения свойств этого каскада произведем краткий анализ его основных парамет ров.
Параметры усилителя, |
зависящие |
от условий его |
работы, |
для катодного повторителя |
согласно |
выражениям (3 .1 8 ), (3 .3 2 )^ |
|
(3.38) и с учетом того, что д = - |
I , будут иметь |
вид: |
|
- 183 -
|
К |
Ккп 1 |
- коэффициент усиления катодного повтори |
+1Г |
|
|
теля; (4. 1) |
Z 6jejm=Zgjx(t*K>- входное сопротивление катодного повтори теля между зажимами с - а (ри с.4 .I a ) ; (4 .2 )
2
|
- |
|
|
|
- выходное сопротивление катодного повтори- |
|||
|
ь к х х |
|
теля между зажимами к » , (4 .3 ) |
|||||
где |
К. |
- |
коэффициент усиления напряжения реостатного |
|||||
|
|
|
каскада без обратной, связи; |
|
||||
|
2 |
|
входное сопротивление реостатного каскада между |
|||||
|
|
|
зажимами |
с к |
при отсутствии обратной связи; |
|||
|
^ 8ыав выходное сопротивление реостатного |
каскада без |
||||||
|
|
|
обратной |
связи. |
|
|||
|
Рассмотрим |
|
свойства |
каскзда усиления на триоде в о^лас* |
||||
ти |
нижних, средних и высших частот. |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
Область средних частот |
|
|
|
Согласно формуле (2 .2 ) |
коэффициент усиления в области |
||||||
средних частот |
реостатного |
каскада {'имеет вкд~ |
. |
|||||
|
К |
« |
|
s |
- |
* |
|
|
|
0 |
|
g l + £ x |
|
|
|
||
