Файл: Лурье Б.Я. Максимизация глубины обратной связи в усилителях.pdf

кое возникновение и срыв ее 'Объясняются видом амплитудной ха­ рактеристики оконечного каскада. Подобный же характер носила и низкочастотная генерация с частотой ПО Гц па участке 5 при ма­ лом i/г и большом ув.

На участке 2 из-за увеличения усиления от подачи на вход око­ нечного каскада высокочастотных составляющих создавались ус­ ловия для генерации низкочастотной составляющей с частотой, на которой в линейном режиме выполняется условие фаз, но усиление для самовозбуждения недостаточно. Во время отрицательного полупериода этой низкочастотной составляющей на высоких часто­ тах из-за изменения положения рабочей точки транзистора умень­ шался фазовый сдвиг гармонического коэффициента передачи его на верхних частотах и генерация срывалась при меньшем, чем на участке 1 значении ув. При уменьшении уѵ амплитуда низкочас­ тотной составляющей росла и, как следствие, генерация срывалась при меньшем ув.

Дальнейшее уменьшение уг (участок 3) приводит к новому виду генерации. С увеличением на этом участке уѵ амплитуда высокочас­ тотной составляющей уменьшается. Колебания на участке 4 по форме напоминали сверхрегенеративные.

Эксперименты производились па нескольких макетах и были по­ лучены близкие результаты. На одном из макетов, однако, ампли­ тудная характеристика оконечного каскада оказалась такой, что на высоких и низких частотах в отдельности при регулировках фа­ зы самовозбуждение наступало и пропадало мягко і(без скачков), т. е. граничная линия на плоскости (уг, ув), рис. 2.21 кривая 1,

асимптотически стремились к осям координат, участки ] п 5 отсутствовали. Отсутствовали также и колебания видов 2 и 3, т. е. единст­ венным видам двухчастотных колебаний были колебания вида 4.

■Все полученные выше результаты соответ­ ствовали симметричному ограничению в окоінечи'Оім каскаде. Граничная линия при асим­ метричном ограничении, .которое было полу­ чено смещением рабочей точки оконечного 'каскада, показана на рис. 2..21, кривая 2. В этом случае также существовала только гене­ рация вида 4.

Кривые рис. 2.20, 2.21 являются, насколько можно судить по ре­ зультатам эксперимента, границами области устойчивости в целом, т. е. ыи при каких начальных условиях вне областей, очерченных этими кривыми, генерацию вызвать не удалось.

Рассмотрим детально колебания на участке 4, как наиболее ин­ тересные и возникающие при больших запасах устойчивости.

Частоты важнейших спектральных составляющих равнялись со­ ответственно основной частоте колебания /г~ 90 Гц и высокой

— 64 —

тогда фн - arc tg lm--r =12°. Re Кг

При меньшем Ев дополнительный фазовый сдвиг получается меньше. Для удобства его определения разложим слагаемые в (2.25) в степенной ряд и ограничимся двумя членами разложения:

т. е. ог(г]гО во второй четверти периода ведет «себя так, как показано на рис. 2.226 пунктиром. Для полученной функции нетрудно опре­ делить коэффициенты разложения в ряд Фурье и фг; при Дв= 2, на­ пример, фг=7,5°.

Бели высокочастотная составляющая генерации будет существо­ вать в течение интервала углов, отличного от указанного выше (от я/2 до я), дополнительный фазовый сдвиг уменьшится. Это лег­ ко проверить, изменив интервалы интегрирования при определении коэффициентов разложения Фурье.

Заметим, что при расчетах не учитывалась постоянная состав­ ляющая сигнала ог(т|г|), в соответствии со сделанными в парагра­ фе 2.2 замечаниями. Впрочем, проведенный .расчет показал, что влияние этой составляющей на фг и фв незначительно.

Изложенное выше позволяет сделать следующие выводы. В по­ лосной системе — усилителе с обратной связью — могут существо­ вать жестко возникающие многочастотные колебания, для сущест­ вования которых необходимы достаточно малые фазовые запасы ус­ тойчивости и на низких, и на верхних частотах.

В практических устройствах запас устойчивости на низких час­ тотах больше 20°, и многочастотные колебания не возникают, т. е. частота генерации не может лежать ниже средних частот рабочего диапазона. Поэтому при анализе устойчивости реальных систем с максимизированной глубиной обратной связи допустимо пользо­ ваться методом гармонического баланса, основанном на гипотезе фильтра.

3* — 67 —