книги / Элементы расчета полупроводниковых усилителей

Аналогичные выводы можно сделать в отношений схемы трехкас­

кадного усилителя (рисЛ7,г).

В любой реальной схеме усилителя вид обратной связи опреде­ ляется из опытов холостого хода и короткого замыкания в цепи нагрузки и в цепи источника сигнала.

Так» например, если при холостом ходе в цепи нагрузки напря­ жение обратной связи оотается, а при коротком замыкании обраща­ ется в нуль, то это - обратная связь по напряжению. Боли при холостом ходе в цепи источника сигнала напряжение обратной свя­ зи исчезает, а при коротком замыкании остается, то это - обрат­ ная связь со сложением напряжений.

Влияние обратной связи на основные качественные показатели уоилителей

ОС влияет практически на все показатели усилителей. В подав­ ляющем большинстве случаев 00С оказывает благоприятное воздей­ ствие, т.е. изменяет показатели усилителя в лучшую сторону:пряближает их к значениям, характерным для идеального усилителя. Но при этом улучшение какого-то показателя возможно лишь путем проигрыша в значении другого, чаще всего за счет потери усиле­ ния. Кроме того, при использовании усилителей, охваченных ОС (чаще всего 00С),возникает вопрос об их устойчивости (неустой­ чивый уоилитель - усилитель, склонный к самовозбуждению).

рассмотрим более подробно влияние ОС на коэффициенты усиле­ ния. На рис.18,а показана эквивалентная схема уоилителя о об­ ратной связью.

Вводим следующие допущения:

а) усилитель инвертирующий, поэтому имеем 00С; б) считаем 00С чисто действительной;

При учете этих допущений схема усилителя значительно упроща­ ется (рис.18,6). Находим:

Т а к т образом, коэффициент усиления Kg^ усилителя с 00С

будет определяться выражением

Отрицательная обратная связь может быть реализована и в яе-

янвертирущем усилителе, но тогда инвертирующей должна быть цепь обратной связи. Общее выражение, справедливое при 00С и ПОС для любого усилителя, можно записать в виде

нщая.

Проанализируем выражения для определения коэффициентов уси­ лителя с ООС и с ПОС

после замыкания цепи ПОС те составляющие собственных щумов,для

столько же раз уменьшает нестабильность коэффициента усиления, вызванную дестабилизирующими факторами, действующими внутри петли обратной овязи:

Отсюда можно определить глубину 00^, йеобходамую для стаби­ лизации коэффициента усиления: уЗ/Г<= - 1

Боли бК (фактическое значение) = 0,6, а необходимой/^ =0,1, то возвратное отношение должно быть/Г/ = 5. В частном олучае, когда усилитель охвачен глубокой 00С, т.е.

сблнл

Боли рассматривать усилитель, охваченный 00С со сложением токов (рис.19), то в результате аналогичных предыдущим преобра

Рис.19

зований получим следующее выражение:

Рассмотрим влияние ОС на нелинейные искажения. Разделим уед, литель (ряс.2 0 ) на два каскада с коэффициентами усиления К{ и

Между каскадами включаем Еп - источник помех и искажений, создаваемых усилителем. При условии достаточ­ ной линейности усили­ теля на основании прин­ ципа суперпозиции ис­ точник искажений можно считать независимым от действия входного сиг­

нала, т.е. источник искажений можно вынести за пределы усилите­

и£ш .тнхГЕп Щ ^ наличии оос)*

Это означает, что напряжение помех и высших гармоник уменьша­ ется ъ{{+j i К) раз. Во столько же раз уменьшится и полезный вы­ ходной сигнал, но его можно вернуть к прежнему значению, если увеличить во столько же раз ( i+JbK) входной сигнал. Если ис­ точник входного сигнала способен развить больший неискаженный

от способа подачи сигнала Ucg на вход усилителя, а влияние ОС на выходное сопротивление Zgux - от споооба снятия оигнала л выхода усилителя.

Проанализируем зависимость входного и выходного сопротивле-

ния уоилителя от способа снятия сигнала с выхода усилителя и способа подачи сигнала на его вход.

I) ООСНН - 00С по напряжению со сложением напряжений (рис.21,а). Коэффициент усиления ненагруженного усилителя

5)

Рис,21

Входное сопротивление - сопротивление схемы между точками

Для нахождения Zgs/X(рис.21,г) необходимо выполнять следу пцие преобразования:

при £г * О

-V-K**UM

**^ * Ь № г * * ь I

Так как обычно

где Z = Zr Zgx/(Zr + Z6x)