hhis6 (Исскуство схемотехники), страница 10

К. (В,, а яу ь коэффиул«~» УСИЛЕНИЯ ПО ПаПРЯжЕНШО ОПРЕДЕ77ЯЕГяЛ ~'„' выражением К =- 1 — В:Я:»я ш«еж»Ф!!'. в: но~ о случая коэффициент усиления ш7 ~!" лряжению при разомкнутой цепи обрх",',;", нон связи А равен бесконечности н вхо~:: нои импелаис также равен бесконечное«р;; Для конечного коэффициента гсереда»11зз ' хной связи справедливы выра нные выше ;р)я)яуерии)ууиун«его ОУ отличается ~«)йинвертирующего ОУ и впали'* йесследУет отдельно. ЛУчше все- ~рнвсатЬ ее как сочетание вход»ура, управляющего схемой с ; ~вязвю со сложением тока В случае обратной связи со Тока (параллельной) на входе ' (1«йиертируюшем) суммирую-- "',цепи обратной связи и входной ввилитель является фактически "с передаточным сопротивле::фВеобразует входной ток в вы«2ряжение).

Обратная связь 'зцнпеданс со стороны исумми'цодаь Яе в (1 + А) раз (поправка((ахать). При очень ботп ших ':~~рффициеи га передачи в петле Фйрзи (например, в ОУ) входной 'у))у«еньшается ло долей ома, что '„Хорошей характеристикой для с токовым вх дуем В качестве .можно привести усилитель фо -тиусэд. 4.227 и логарифмический Тель (разд. 4.141 - де.

он д; .': ...', инв р:и исус~я Я.„-. И, я И„П А.. 2,„.- ' '14 Анх и=.'*и, ли., ° й.7 Классический инвертируюший ОУ. показанный на рисунке, представляет собой сочетание усилителя с параллельной обратной связью и резистора. подключенного последовательно ко входу, Входной импеданс в этом случае равен сумме сопротивления Я., и импеданса со стороны суммирующей точки. Для петли с высоким коэффициентом усиления В„и В, приблизительно равны между собой Очень кстати сейчас в качестве упражнения вынести выражение для коэффициента усиления по напряжению для инвертируюшего усилителя с конечным усилением в петле обратной связи. Выражение имеет вил д = — А(1-.В) '(1 1 АВ1.

где В опрелеляется как и раньше. а именно В = Я77(Я, -1- Я,). Для предельного значения коэффипиента усиления А при разомкнутой пепи обратной связи, б = 1(В + 1 (т е б ' Ла!В«) Уирааааяиы 4.11. Вывспите прелылупн.е выражения ляя вяслнсп иыпсаанса н асаффиииента усилении ливер.ируи7пиа с уси.

вселя Выходной имиеданс. Обратим теперь внимание на то. что пень обратнои связи передает с вь»хода на вход сигнал, пропорпиональный либо выходному напряжению, либо »оку нагрузки. В первом случае выходной импеданс при замыка. нии обратной связи уменьшается в (1 ',. АВ) раз. а во втором - во столько же раз увеличивается Рассмотрим зто явление на примере напрюкения Начнем с модели. представленнои на рис 4.71 На 252 Глава 4 Овратиая связь н оисраииааннис усилители 253 -."" Вуйцусй ь щгнал ть т, согхжо пара нзнеторньуи усилитель иошиости с стрииатальной обратной сватью эгон схеме выходной импеданс показан в явном виде Для упрощения вычислений воспользуемся следующим приемом: замкнем вход накоротко и положим, что выходное напряжение равно (У; определив выходной ток 1, найдем выходной импе- ланс Я',„„ =- (Уу1.Напряжение 11 на выходе созлает на входе усилителя падение напряжения.

равное -Вт(У, которое в свою очерель создает во внутреннем генераторе усилителя напряжение — АВ(У. Выходной ток при этом равен (У вЂ” ( — АЖУ) (У(1 ь АВ) 1= )1, „Я„„ слеловательно, дейсгвуюгций выходной нмпеданс опрелеляется выражением Ут„„„=- 11'1 = Л,„„у(1 т АВ). Если используется обратная связь по току. т е сигнал обратной связи пропорционален току в нагрузке, зо выражение для выходного импеданса принимает вид Ут' „= Я,„„(1 ь АЗ). Можно использовать несколько цепей обратной связи как по току. так и по напряжению В общем случае выходнон импеданс опрелеляется формулой Блэк- мана где (АВ)„,, -коэффициецу передачи цепи обратнои связи при коротком замыкании выхода, уАВ)„„- коэффициент передачи цепи обратной связи при обрыве цепи нагрузки (на холостом ходу т. '1 яким образом. с помощью обратной связы можно в ~лучи гь нужный выходной нмпеланс Этсу выражение есть обобщенно п, лучевцыу иызлс резулшяуои дзя произвольвои комбнияцвв обратных связей по -.оку в и ' напряжению.

Цепь ОО в нагрузка усилителя. Вьшсулняя расчсуы ..~:.я схем с обратноя связью. обьучво пууедпо уагаюу, у.:ту б-ззеззь не вагружае, выход усилителя В противном случае эуо еле ууеу учесту, лри расчете коэффицненза усиления при разомкнутой не у зе обрсн вон -вязи Точно так же, если подк уючсние ()-цепи на входе усилителя влияет на величину коэффициента усва,.". ния без обратной связи (обратная св~ усз ранена, но подключение вьзполвевй)4 следует использовать модифицировавих(~:, коэффициент усиления разомкнутои пстяй-„; обратной связи.

И наконец, обычно лрс,". полагается, что (1-цепь является напр леннон, т е она не перелает сигнал входа на выход. 4.27. Два врвмера тринзисторзвах усилвтелей с обратной связью Рассмотрим показанный на рис. 4: транзисторный усилитель с отрица ной обратной связью. Овьувмае схемы. На первый взз'ляд .' может показаться сложной, на самом в ней нет хитростей н проанализи ее достаточно легко Транзисторы Т, 11, образуют дифференциальную пару, а' позшительное усиление ее выходного нала обеспечивает усилитель с об "' эмиттером на Т, Резистор Уса- это ' зисгор коллекторной нагрузки Т,, а тактный каскад на транзисторах Те и'"' представляет собой выходной э ный повторитель, Выходное напряж ', поступает в цепь ОС„которая состоит".

делителя напряжения, образованного,' зисторами й,, и Я, и конденсатором благодаря которому коэффицненз у ния схемы с ОО по постоянному уменьшается до единицы (для сааб ции режима по постоянному току,'. Рез тор У(з определяет ток смещения в ференциальнон паре; наличие пе;лв ратной связи, охватывающей схему: „-. рантирует, что выходное ззапряжеьзяе,,;.й коя равно цо:енцвалу земли и ост оказывается. чзо уок покоя Т, сссуавлуу(й".

10 мЛ (паззеньзе напряжения ва блнзитезпно равно 1. ээу, Ктзк уже бцтьейб!г показано н разя. 2.14, диоды смелза0ф' двухтактный каскад в состояние прова""а " лнмости. при этом налепив напрюксввяй.'у'.:$ ',- пос. уе.ювательном соединения реззусто(цв;:,„ Ут.. я Утв равно падению напряжения диоде. т.

е. ток покоя выхолного повтФЧг, геля равен 60 мА. Это усилитель кла'ь,:-т -' АУ). н котором за счет потери мошно в 1 Вт„рассеиваемой каждым вьзхстдяттв(.'. .м,. уменьшаются переходные -,зрения рассмотренных ранее в эгон схеме является „'.:,Вто коллекторное напряжение 'озера Т, меньше напряжения ,й)й„ всего на величину падения на диоде. Оно должно быть того, ч.у обы транзистор 7., „в режиме проводимое из. а виет это состояние цепь образ- .

Если, например, коллекторное а т' транзистора Т, приблизилось Нцналт земли. то транзистор Т. тцроводнть больцзой ток, прн ось бы выходное ьвпряжс вг в свою очередь привел. бы через уравзнсгор 1, зожс с тял вть бо'зьцк>и:ох. чтс' вызвал~ шение коллекторного тока в Т, и восстановило бь. нару ' атус-кво Резистор Тт, поззобран ом, чтобы у ок покоя траи- '„.".Т .соз.звал па нем падение на))тсравное падению напряжения и, .

да в точке покоя коллекторные еренцил..зьнои паре буду"у пря вио равны меж у собои В стон транзисторной схеме входным током смешения пренебречь нельзя (он равен 4 мкА) на входных резисторах, имеющих сопротивление 100 кОм. он создаст падение напряжения. равное 0,4 В. В подобных схемах транзисторньзх усилителей входные зокв значительно болынс.

чем в операционных усилителях,поэтому особенно важно. чтобы сопротивления по постоянному току со стороны входов были равны (очевидно. что лучше было бы использовать здесь на вхоле составной транзистор Дарлингтона). Анализ схемы. Рассмотрим приведенную схему подробно и определим коэффипиенз усиления, входнои и выходнои импе:шнсы и везя."шну не.:зиненных нека. жт.'ннй Для того чу обы можно быдуу оценить влияние обратнои связи, определим эун параметры прн разомкнутой н замкпь; ои пепи обратной связи (учитывая, что прв разомкнут ой цепи обратнои связи смецзевие практически бесшулезно)у. Для того чтобы оценить вляяние обратной связи ня тинейносуь.

тпрелелим коэффв цнент усиления цри напряжениях на выхоле, равных 1 10 В, — 10 В. и напряжении, соотве ствующем точке покоя (О В) 254 Глава 4 Обратная связь и овсраяиинвлс усилителя 255 йз Г" 11 10 1 ~1мА *р )) п 10асм 1,0 аом Цсы ОС разомкну ~ и .1',5 — |л с 16 ~ь ~ь вл 20 зо П60 2100 2400 Цела ОС микст ~ а -ю л ю 92 Зз 92 ЗО,ю 70.84 Юда Цепь ОС Разомкнута.

Входной импеданс. Разорвем цепь обратной связи в точке Х и заземлим правый конец резисзора В„. Для вхолного сигнала сопротивление определяез ся параллельным соединением сопротивления 100 кОм и сопротивления со стороны базы. Последнее сосаоиз из увеличенных в )а„э раз собственного змиттерного сопротивления Т, плюс сопротивление со стороны эмиттера Т„прн определении которого надо учесть.

что к базе транзистора Т, подключена цепь обратной связи. Если йыэ = 250, то х.,„= =250Г(2.25) .", (3,3 кОм)250)3. 1 е х,„= = 16 кОм. Выходной импеданс В связи с тем что сопротивление коллектора транзистора Тз ВЕЛИКО, МОЖНО СЧИ|атаь Ч|О На ВЫХОДНЫЕ транзисторы работает источник с сопротивлением 1,5 кОм (Вс), Выходной импе- данс составляет приблизительно 15 Ом (Ьа,; = 100) плюс эмнттерное сопротивление. равное 5 Ом, иго.'о 20 Ом. Собственным эмиттерным сопротивлением величиной 0,4 Ом можно пренебречь Коэффициент усиления, Сопро- ивление нагрузки дифференциального каскада определяется параллельным соединением Я.и базового сопротивления транзистора Тз.

В связи с тем что ток покоя транзисто. ра 7; составляет 10 мА, с| о собственное эмиттерное сопротивление равно 2.5 Ом, а входное сопротивление со стороны базы - 250 Ом (В ма = 100) Слеловательно, коэффициент усиления дифференциальной пары равен 250 ( 620 Ом,'2 25 Ом =. 3.5. Коэффициен | усиления по напряжению второго каскала. на з.ранзисторе Т,. равен 1,5 кОма2.5 Ом = 600.