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

ности широко использовалось ів последующих работах і(см. библ. к :[93]). В настоящее 'время общепринято определение чувствитель­ ности по Мэзону, которая обратна чувствительности по Боде, по­ этому здесь приняты определения, обратные приведенным в [21, 48,

*) Или, в зависимости от выбранной размерности сигналов, иммитанс пе­ редачи. В дальнейшем эту очевидную возможность .для краткости упоминать не будем.

— 9 —

Графики \ T\Sn и |r|S<p при двух значениях \ Т\ приведены на рис. 1.7. Эти же графики и вышеприведенные соотношения при соответ­

на выходе его появляются, кроме сигнала с частотой © и амплиту­ дой іі, еще и нелинейные продукты, помехи. Рассмотрим один из

них, с частотой соп и амплитудой !n=(kl/kln) /гп/4; здесь и далее ин­ декс «и» означает, что имеется ввиду коэффициент передачи на частоте коэффициент нелинейности /гп есть отношение амплитуд продукта нелинейности.и сигнала основной частоты на выходе уст­ ройства прн ß= /s0= 0, т. е. при разрыве цепи обратной связи.

Если йп<СІ во всем диапазоне рассматриваемых (рабочих) час­ тот и амплитуд сигнала, то при анализе системы с обратной связью можно, пренебрегая малыми высшего порядка, считать усилитель Ш43 линейным четырехполюсникой' с включенным на его выходе

генератором помехи /п. Тогда амплитуда помехи на выходе системы

— 10

и коэффициент нелинейности системы с обратной связью

оказывается обратно пропорциональным глубине обратной связи на частоте продукта нелинейности. Если же параметры системы имеют одну и ту же величину на частотах со и ип, то согласно (1.16)

Лц ОС L1- S k п-

Пренебрегая малыми высшего порядка, можно считать, что на выходе системы все рассчитанные таким образом продукты нели­ нейности складываются.

1.3. УСТОЙЧИВОСТЬ

К р и т е р и й На й к в и с т а . Для того чтобы усилитель в рабо­ чем диапазоне частот отдавал в нагрузку максимальную мощность при высоком кпд и малых нелинейных искажениях, необходимо, чтобы оконечный каскад его не был перегружен ни рабочим, ни по­ сторонним сигналом. Поэтому, в частности, необходимо, чтобы во всем опектре частот от 0 до оо усилитель был устойчив. Например, генерация на высоких, лежащих ла 4—6 октав выше рабочего диапазона частотах обычно (как показывают эксперименты) увели­ чивает коэффициент гармоник (с тысячных до десятых долей про­ цента), уменьшает на 2—4 дБ участок линейности амплитудной характеристики, резко ухудшает чувствительность.

Усилитель с обратной связью с минимизированной чувствитель­ ностью — цепь весьма высокого порядка. Параметры многих эле­ ментов этой цепи, к -тому же, не поддаются строгому расчету. По­ этому при проектировании усилителей пользуются обычно крите­ рием Найквиста, позволяющим оценивать устойчивость и вводить понятие меры устойчивости по результатам как расчетного, так и экоперим'бнтальн'ото определения частотных характеристик.

Согласно принципу аргумента [43] число оборотов частотного годографа F = Д /Д ° при изменении со от —оо до оо вокруг начала координат [т. е. число оборотов годографа Г вокруг точки с коор­ динатами (—1,0)] равно разности чисел нулей определителей Д и Д° в правой полуплоскости переменной р. Поэтому справедлива следующая формулировка критерия Найквиста: если система ус­ тойчива при удалении *) какого-то двухполюсника или односторон­ него усилителя, то необходимое и достаточное условие устойчивости (полной цепи) заключается в том, что диаграмма Найквиста для возвратных разности или отношения для этого элемента (усилите­ ля или двухполюсника) не охватывает соответствующую критичес­ кую точку, (0,0) для F и (—1,0) — для Т, т. е. амплитудно-фазовая

') Под этим термином понимается приравнивание нулю коэффициента пе­ редачи усилителя, или сопротивления двухполюсника в схеме рис. 1.26, или проводимости двухполюсника в схеме рис. 1.2а. "

— 11 —