Файл: Боровиков, А. И. Усилители электрических сигналов в вопросах о ответах учеб. пособие для студентов РИСХМа специальностей 0636, 0501, 0502, 0504, 0509, 0531 и 0536.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 100

Скачиваний: 0

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

Тогда коэффициент усиления усилителя с обратной связью бу-<

Дет

К>

 

+ Еа

61. КАК ВВЕСТИ В СХЕМУ

 

Отрицательная обратная

КАСКАДА УСИЛЕНИЯ ОТРИЦА -

связь по току наиболее

ТЕЛЬНУЮ ОБРАТНУЮ СВЯЗЬ

 

просто осуществляется

ПО ТОКУ

?

 

включением в катодную

 

 

 

цепь сопротивления связи

RcgTaK.KaK это показано на рис,

4 8 ,если резистор На.

является потребителем тока, а

анодный ток выходным.

Падение напряжения от переменной составляющей анод­

ного така на сопротивлении

Rc«

будет напряжением об -

ратной связи

UoC=jgwxRc&.

 

 

Это напряжение, пропорциональное выходному току, включено последовательно напряжению смещения и находится в проти­ вофазе с входным напряжением.

Таким образом, будет действовать отрицательная обратная связь по току. Ввод этой ОС по переменному току будет по­

72

 

 

 

 

следовательный,

так как для

 

 

 

 

 

переменной составляющей то­

 

 

 

 

 

ка сопротивление конденсато­

 

 

 

 

ра

С к|

очень мало,

 

 

 

 

т. е. точка

S'

(см. рис.48)

 

 

 

 

практически

(по переменному

 

 

 

 

току) заземлена, следователь­

 

 

 

 

но, входное

напряжение будет

 

 

 

 

подано на сетку и катод по­

 

 

 

 

следовательно с

напряжением

 

 

 

 

обратной связи

U o c .

 

 

 

 

 

Обратную связь по выход­

 

 

 

 

ному току с внешней нагруз­

 

 

 

 

кой получают по более слож­

 

 

 

 

ной схеме.

 

 

62. ЧТО ТАКОЕ КАТОДНЫЙ

Катодный повторитель —

ПОВТОРИТЕЛЬ И КАКИМИ

 

это усилительный каскад

СВОЙСТВАМИ ОН ОБЛАДАЕТ?

со 100%-ной отрицатель -

 

 

 

 

 

ной обратной связью по

 

 

 

 

 

напряжению.

 

На рис. 49

приведена схема

катодного повторителя. На- .

грузка

R H

включена в катодную цепь.

Выходное на -

пряжение

U йык

,

снимаемое

с нагрузочного сопротивле­

ния, одновременно является

и напряжением обратной связи,

т. е.

 

 

Uoc — и бых

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

следовательно,

jb

= 1 .

Поэтому

обратная связь будет

100%-ной.

Коэффициент усиления по напряжению такого уси­

лителя

 

\/

 

 

 

 

 

 

 

 

К у

К у

с

j

 

 

 

 

 

А■+ jiKy

1 + Ку

 

 

 

фаза выходного напряжения совпадает с входным напря­ жением. Выходное напряжение как бы повторяет входное на­ пряжение по величине и направлению. Пбэтому такой каскад

73


 

 

 

и называют катодным повтори­

 

 

+ Е а

телем.

 

ка ­

 

 

 

Основными свойствами

 

 

 

тодного повторителя являются:

 

 

 

1 ) коэффициент усиления по

 

 

 

напряжению не более 1 К

1

 

 

 

(напряжение не усиливается);

 

 

 

2 ) выходное напряжение по

 

 

 

фазе совпадает с входным на —

 

 

 

пряжением ;

 

 

 

 

3)

наилучшая линейность

 

 

 

усиления (практически не обла­

 

 

 

дает линейными и нелинейным.-

 

 

 

искажениями);

 

 

 

 

4)

коэффициент усиления по

 

 

 

току и мощности может быть

 

 

 

достаточно большим, поэтому

называют усилителем тока

катодный повторитель иногда

 

 

 

Ki:

Збых _ Uu».Z.6< _ |/

Z ex . ??

Rax ,

 

Зех

UfixZbMx

Zbwx

Rewx * R cx^R e*

 

 

 

(Cp=Ki

k u ^ i

j

 

5)

 

наибольшая стабильность работы по выходному напря

жению и выходаому>току (стабилизация выходной мощности);

в)

наименьшее воздействие выходной цепи на входную

(изменения в выходной цепи не воздействуют на режим рабо­

ты входной

цепи);

 

 

 

7) высокое входное и низкое выходное сопротивление.

63. КАК ОЦЕНИВАЕТСЯ СТА -

Стабильность работы

БИЛЬНОСТЬ РАБОТЫ УСИЛИ -

усилителя характери -

ТЕЛЯ И ОТ ЧЕГО ОНА ЗАВИСИТ?

зуется степенью зави­

 

 

 

 

симости коэффициента

 

 

 

 

усиления усилителя от

воздействия на него внешних факторов (температурные изме - нения сопротивлений различных цепей усилителя, изменения характеристик лампы, изменения условий питания анодной пели, цепи накала и т. д. ).

74


Стабильность усилителя есть величина обратная его не­ стабильности.

^Нестабильность же усилителя оценивается отношением

,

т. е. относительным изменением

коэффициента усиле -

ния К.

 

Чем меньше это отношение, тем

меньше нестабиль -

ность,

 

тем выше стабильность.

 

 

Для усилителя, охваченного

отрицательной обратной

связью,

нестабильность

и

dK»

 

 

 

 

elk

1 + pky

 

 

 

dky

К

 

 

 

 

 

 

где - нестабильность усилите™ без обратной связи

(см. п. 55).

Положительная обратная связь снижает стабильность уси­ лителя, так как нестйзильность при этом увеличивается.

64. ЧТО ТАКОЕ ВХОДНАЯ

При работе каскада в об­

ДИНАМИЧЕСКАЯ ЕМКОСТЬ

ласти верхних ч а с т о т через

УСИЛИТЕЛЬНОГО КАСКАДА ?

внутриламповые паразитные

 

емкости

Сек . С ас

 

и Сок

будут прохо -

дить токи, загружающие

каскад Наличие этих токов приводит

к изменению режима работы лампы и ее параметров,

в том

числе и входной емкости

С 6х

каскада.

 

На рис. 50 паразитные емкости,

показанные пунктиром,

представлены как сосредоточенные емкости,

подключенные к

идеальной электронной лампе.

 

 

 

Еа

При

наличии отрицательного

 

смещения на сетке лампы сеточ­

 

ный ток лампы

Зс

можно

 

считать равным нулю. Очевидно,

 

мгновенное значение входного

 

тока

 

можно опреде -

 

Ы1 лить как сумму мгновенных

 

значений токов, проходящих через

 

емкости

С ас

. и

Сек

* U r = L a c + U K .

Так как выходное напряжение

75


одиночного каскада находится в противофазе с входным на­ пряжением, то между анодом и сеткой, т. е. на емкости

Сас> будет действовать мгновенное значение напряжения

Uoc, — U

- ( - Uвых) -

Ui-t + USbix = (JexG + К») >

следовательно:

Uftf joJfex -

Uex(t+kv)]a) Сас + (JfcxjcoCcK

 

ИЛИ

С 6fc = Сос(И Ку) + С ск .

Таким образом, динамическая входная емкость каскада значительно больше емкости между сеткой и катодом и за­ висит от динамического коэффициента усиления каскада. По - этому с увеличением коэффициента усиления возрастает на - грузка на источник входного сигнала.

В общей схеме замещения усилительного каскада (см. п. 15) шунтирующая емкость складывается

Со=Сакл, Ч с С К +Сас(1+Ку)]лг+ Слл

и учитывается при расчете усилителя, работающего на верх - них частотах.

65.КАКОЙ ПОРЯДОК РАСЧЕТА Для расчета и выбора па-

РЕОСТАТНОГО УСИЛИТЕЛЯ

раметров раостатно-емкост-

 

НАПРЯ/КЕНИЯ ?

ного усилителя,

должны

ходные данные:

быть заданы следующие ис­

 

 

 

 

1 )

напряжение источника питания

Еа

6-

2 ) величина требуемого выходного напряжения Ufeeix

3)

величина входного сигнала,подлежащего усилениюUe*£

4)

характер будущей нагрузки усилителя

 

R h , ом;

5)

полоса частот работы

усилителя

jn

j

гц

6 )

допустимое значение частотных искажений /Л»-/Л£1

78


С х е м а

р а с ч е т а

Расчет проводится,

начиная с последнего каскада. '

1. {.Коэффициент усиления усилителя

, _ U febll ,

U в*

Коэффициент усиления одиночного каскада на вакуумном

триоде практически не превышает

К| •» 20-30,

поэтому

имея заданный коэффициент усиления,

можно определять

количество каскадов,

из которых должен состоять

рассчиты­

ваемый

усилитель

j^y

 

 

 

По полученному числу каскадов устанавливают значение

коэффициента усиления для каждого каскада

Ко

,

стремясь иметь их по возможности одинаковыми.

 

2.

По величине требуемого выходного напряжения и ха­

рактеру нагрузки усилителя выбирают по каталогу тип элект­

ронной лампы и находят ее параметры

/I , R i

,

оп­

ределяют

Uсо

, рекомендуемую величину

Rc

и

 

номинальный анодный ток

.

 

 

 

 

3. На графике

строятся

статические

анодные

характе

-

ристики лампы

7а ® FCUa)

(рис. 51)

 

 

 

 

77