1.2.5. Влияние цепи обратной связи на основные характеристики усилительного устройства

В реальных усилителях коэффициент усиления сильно зависит как от параметров используемых элементов, так и от условий эксплуатации: изменения температуры окружающей среды, изменение напряжения питания, старения элементов или их замены при ремонте и т.п. Введение ООС приводит к снижению коэффициента усиления (1.2.15), а введение ПОС – к его увеличению (1.2.14). Рассмотрим, как будет изменяться относительный коэффициент усиления для устройства без обратной связи и с ООС. Тогда согласно (1.2.15):

(1.2.16)

Предположим, что исходный коэффициент усиления получил приращение

(1.2.17)

(1.2.18)

тогда

(1.2.19)

или

( 1.2.20)

где и - относительные изменения коэффициента усиления усилителя с ООС и без нее.

Величину называют глубиной ООС. Таким образом, относительное изменение коэффициента усиления усилителя с ООС в глубину ООС раз меньше, чем без нее.

Очевидно, что нестабильность коэффициента усиления усилителя с ООС будет зависеть от нестабильности коэффициента передачи самой цепи ООС b_ос .

(1.2.21)

(1.2.22)

(1.2.23)

где - относительное изменение коэффициента передачи цепи ООС. Знак минус в полученном выражении означает то, что увеличение ведет к снижению .

Считая исходную систему линейной, для суммарной нестабильности коэффициента усиления можно записать:

(1.2.24)

При глубоких ООС, т.е. при выполнении условия , нестабильность коэффициента передачи усилителя полностью определяется нестабильностью элементов его цепи ООС: .

По аналогии для относительного изменения коэффициента усиления усилителя с ПОС можно получить следующее выражение:

(1.2.25)

Полученное выражение показывает, что относительное изменение коэффициента передачи усилителя с ПОС при прочих равных условиях всегда больше, чем у исходного усилителя. При этом знак зависит от конкретного значения коэффициента передачи цепи ПОС.

Введение цепи ООС всегда расширяет полосу усиливаемых частот усилителя. Проиллюстрируем сказанное на примере усилителя, передаточная характеристика которого имеет вид:

(1.2.26)

2. Усилительные каскады на транзисторах

2.1. Принцип работы усилителя

Характерной особенностью современных электронных усилителей является многообразие схем, по которым они могут быть спроектированы. Однако среди этого многообразия можно выделить наиболее типичные схемы, содержащие элементы и цепи, которые чаще всего встречаются в усилительных устройствах независимо от их функционального назначения.

Современные усилители выполняются преимущественно на биполярных и полевых транзисторах в дискретном или интегральном исполнении, причем усилители в микроисполнении отличаются от своих дискретных аналогов, главным образом, конструктивно-технологическими особенностями. Схемные же построения принципиальных отличий не имеют. Наибольшее распространение получили каскады, использующие соответственно схемы включения транзистора с общим эмиттером(ОЭ). Реже используются схемы включения с общим коллектором(ОК) .Схемы включения с общей базой(ОБ) находят применение только в узком классе устройств, например во входных цепях радиоприемных устройств, работающих в диапазоне УКВ. Рассмотрение таких каскадов, в силу специфики построения, связанной с сильным влиянием на их свойства паразитных параметров реальной конструкции каскада, выходит за рамки настоящего курса.