(495)510-98-15
Меню
Главная »  Промышленная электроника 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 [ 45 ] 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

Рассматриваемая возможность повышения стабильности коэффи-нта усиления является ценной в условиях непостоянства коэф-лТгиента усиления усилителя из-за температурных изменений па-метров элементов, в частности транзисторов, и их старения. В этом Pf qae достигается также высокая стабильность коэффициента уси-°ения при существующем разбросе параметров элементов в условиях массового производства аппаратуры.

При большом коэффициенте усиления Ки и глубокой отрицатель-ой обратной связи удается практически полностью исключить зависимость коэффициента усиления усилителя от изменения его параметров. При этом единицей в знаменателе выражения (2.111) можно пренебречь и коэффициент усиления усилителя будет определяться только коэффициентом передачи цепи обратной связи х:

/суос 1/х, (2. II4)

т. е. практически не будет зависеть от Ки и его возможных изменений.

Таким свойством будет обладать, например, усилитель с Ки - = Ю4 и х = КГ 2, коэффициент усиления которого Киос& lfo = 100.

Физический смысл повышения стабильности коэффициента усиления усилителя с отрицательной обратной связью заключается в том, что при изменении коэффициента усиления усилителя Ки изменяется напряжение обратной связи, приводящее к изменению напряжения UY (рис. 2.29, а) в направлении, препятствующем изменению выходного напряжения усилителя. Например, при снижении Ки вследствие изменения параметров усилителя напряжение U0G уменьшается вследствие уменьшения напряжения сУвых (рис. 2.29, а), напряжение UY = UBX - Uoc возрастает, что вызывает повышение напряжения С/вых, препятствуя тем самым уменьшению коэффициента усиления Ки.

Повышение стабильности коэффициента усиления усилителя с помощью отрицательной обратной связи широко используется для улучшения амплитудно-частотной характеристики (рис. 2.30) многокаскадных усилителей с конденсаторной связью. Как известно, в области низких и высоких частот коэффициент усиления этих усилителей уменьшается. При наличии отрицательной обратной связи ее действие в указанных областях частот будет ослаблено из-за меньших значений Ки усилителя, что приводит к повышению на границах частотного диапазона коэффициента Усиления и расширению полосы пропускания А/ усилителя (рис. 2.30).

С помощью отрицательных обратных связей, охватывающих отдельные каскады усилителя, решает также задачу уменьшения нелинейных искажений выходного сигна- Ри с- 2;за в„лия е отрицателъ-, ной обратной связи на ампли-

ла, а также ослабления влияния по- тудно-частотную характеристику мех в усилителе. усилителя




Рассмотрим влияние отрицательной обратной связи на в х о ное сопротивление усилителя RBX - £/вх вх.

Согласно рис. 2.29, а, в случае последовательной отрицательн обратной связи [/вх = Ur -f- Uoc, Напряжение Uoc связано с нэп жением Ur соотношением U0G = Ku*Uy. В связи с этим наход;

вх.ос = (1 +Ku*)uriiBX = RBX(\ 4-/сУх). (2.11;

Таким образом, введение последовательной отрицательной обра ной связи позволяет увеличить входное сопротивление усилителя: 1 +- К и* раз. Необходимость использования обратной связи с ук занной целью возникает при усилении сигналов от датчико обладающих большим внутренним сопротивлением, особенно дл усилителей на биполярных транзисторах.

Наличие отрицательной обратной связи по напряжению приводи как отмечалось, к повышению стабильности выходного напряжени усилителя при неизменном напряжении UBX. При отрицательно обратной связи по напряжению выходное напряжение UBblx усил теля меньше подвержено изменению при изменении тока нагрузк что соответствует уменьшению его выходного сопротивления. Вы ходное сопротивление усилителя для рассматриваемого вида обратно' связи

#вых.ос = Явых/(1 +Ки*), (2.1 !ч

т. е. оно уменьшается в 1 4- К и* раз.

Отрицательную обратную связь по напряжению, уменьшающу выходное сопротивление усилителя, вводят для обеспечения меньше зависимости выходного напряжения усилителя при изменяющемс, сопротивлении нагрузки Ra.

На основании проведенного анализа укажем общие закономерно ти влияния отрицательной обратной связи на показатели усилител

Независимо от вида отрицательная обратная связь приводит уменьшению входного сигнала непосредственно на входе усилител; (Uy или /у), а следовательно, к уменьшению коэффициента усилена Киос- Все виды отрицательной обратной связи стабилизируют коэф фициент усиления усилителя. %

Последовательная отрицательная обратная связь (см. рис. 2.29, а, б| уменьшает результирующее напряжение Uy на входе усилителя, что сопровождается увеличением входного сопротивление При этом последовательная обратная связь по напряжению (сми рис. 2.29, а) стабилизирует выходное напряжение усилителя, умень; шая выходное сопротивление R№x ос, а последовательная обратная связь по току (см. рис. 2.29, б) стабилизирует выходной ток усилителя /н, увеличивая выходное сопротивление RBblx.0C.

Параллельная отрицательная обратная связь (см. рис. 2.29, б| приводит к увеличению входного тока /вх, в связи с чем уменьшается входное сопротивление усилителя, а также выходное сопротивление

Отрицательная обратная связь нашла преимущественное применение в усилителях. Положительная обратная связь в усилителях



, н0 нежелательна, однако она может возникать непроизвольно ° пез внутренние или внешние электрические связи. Такая обратная

язь называемая паразитной, может возникать через общие цепи Ситан'ия усилительных каскадов, а также через паразитные взаимо-йндуктивность или емкость между выходными и входными цепями усилителя. ц

Наличие паразитной обратной связи вызывает изменение ампли-

дК0.частотной характеристики усилителя из-за повышения коэффициента усиления на отдельных участках частотного диапазона или может даже привести к самовозбуждению усилителя, т. е. к возникновению в нем генерации на определенной частоте.

Средствами борьбы с указанным явлением является устранение паразитных связей выходных цепей усилителя с входными. Так, дня устранения паразитных связей по цепи питания применяют развязывающие фильтры (цепь - Сф на рис. 2.J5), отделяющие по переменному току цепи питания входных каскадов от выходных. Устранение паразитных связей каскадов через реактивные элементы достигается соответствующим конструктивным исполнением усилителя, исключающим близкое размещение входного и выходного каскадов и применение длинных проводниковых соединений. Для этого широко используют экранирование каскадов и монтаж экранированным проводом.

§ 2.7. УСИЛИТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Усилители постоянного тока (УПТ) предназначены для усиления сигналов, медленно изменяющихся во времени, т. е. сигналов, эквивалентная частота которых приближается к нулю. Поэтому i УПТ должны обладать амплитудно- и' частотной характеристикой в виде изображенной на рис. 2.31. Связь источника сигнала с входом усилителя и межкаскадные связи не могут быть осуще- д1 етвлены в УПТ посредством конденсаторов и трансформаторов, поскольку это Рис. 2.31. Амплитудно-частот-обеспечило бы амплитудно-частотную на я характеристика усилите-характеристику, у которой Ки - О ля постоянного тока

при / = 0 (см. рис. 2.16, а).

Для передачи медленно изменяющегося сигнала по тракту усиления необходимы непосредственная (по постоянному току) связь источника входного сигнала с вход-но1 цепью усилителя и аналогичная связь между усилительными Каскадами. Наличие непосредственной связи обусловливает особенности задания точки покоя транзисторов в УПТ в сравнении с ранее рассмотренными усилителями.

Так, в усилителях с конденсаторной связью режим каждого каскада по постоянному току (режим покоя) определяется только элементами каскада и параметры этого режима рассчитывают инди-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 [ 45 ] 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.