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
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