Опадчий Ю.Ф., Глудкин О.П., Гуров А.И. Аналоговая и цифровая электроника (2000) (1095415), страница 34
Текст из файла (страница 34)
(5,211) Возрастает также и влияние на выходной сигнал усилителя различных внешних помех, таких, как напряжения наводок, фон переменного тока н т. и. Пример 5.7. Усилитель низкой частоты, выполненный на основе ннтеграль. ного усилителя постоянного тоха типа КРН07УЛ2, имеет К, О.1. Определить гначеииг К,аог прн условии, что после введения пенн ООС Кьесс 100 Исход.
ное тначенне Кьь 50 10т Ревекке 1. Глубина ООС усилителя согласно выраженньт (520) равна 1+ Кьоььс Кнь!Ан оос 50 10т(100 500. 2 Котффнцнент нелинейных искаженнй согласно выраженнвт (5201 равен Кьесс=Кл/(1+Кстйос(=0,1/500 2'10 ' Входное сопротивление. Изменение входного. сопротивления усилителя, охваченного цепью обратной связи, зависит только от способа ее введения во входную цепь устройства и не зависит от того, каким образом этот сигнал получен. Ранее было показано, что по способу введения обратная связь подразделяется иа последовательную н параллельную.
Рассмотрим изменение входного сопротивления усилителя в обоих случаях, Входная цепь усилителя, охваченного последовательной ООС, показана на рнс. 5,27. Согласно рисунку для входного сопротивления усилителя можко записать г,„, с =- и„„(у,„= ((у„+ и у у,„=- (и,„у„у П + и ., и,„1; Уснтс- (у Ксвйтю, ~втоос = Еже(1+ Киейос). (бЖ) где Л,„» — входное сопротивление усилителя без цепи ООС. Введение в усилитель последовательной ООС в глубину отрицательной обратной связи раз увеличивает его входное сопротивление. Физически этот факт можно обьяснить следующим образом. При введении последовательной ООС на входе усилителя действует разность напряжений Уьгт — лоос, что при заданных параметрах источника входного сигнала приводит к фактическому уменьшсниЮ его тока.
Дейетвительяо гатт=тех — (Еист — (тест)(аист При увеличении лоос значение /ьтт падает. что эквивалентно увеличению пхолнгяо сопротивления усилителя Е„оос. Глгг Рнс. 5.28. Структурная схема уснлктельного устройства с цепью параллельной ООС Рнс. 5.27. Структурная схема усплятомяюго устройства с цепью после. доаательной ООС Введение ПОС коренным образом изменяет ситуацию. Напряжение положительной обратной связи, складываясь с напряжением источника входного сигнала, приводит к увеличению входного тока, что эквивалентно уменьшению входного сопротивления. Проделав выкладки, аналогичные приведенным выше.
для входного сопротивления усилителя, охваченного последовательной ПОС, можно записать выражение Х,„~~ = г,„~(1 — К 8 ). (5.31) Очевидно, что при значении бес !//хое входное сопротивление усилителя становится нулевым, а при Ьос> !//хов — отрицательным. Физически это означает, что напряжение обратной связи ст»- новнтся больше непосредственно входного напряжения усилителя и (/„, (напряжение на выводах источника входного сигнала) меняет знак на противоположный. Естественно это сопровождается далькейшим увеличением тока /ьх (Е ° + 1/аст)/Х Рассмотрим, как изменяется входное сопротивление усилителя при введении цепи параллельной ООС. Для этого обратимся к рнс. 5.28, Очевидно, что прн параллельной ОС во входной цепи усилителя происходит суммирование токов источника входного сигнала н обратной связи /ах с ' /ьст + /ОС' В случае ООС к резистору цепи обратной связи Лоос приложена сумма напряжений (/„+(/ь „н ток /ос изменяет знак, Следовательно, для входного сопротивления усилителя можко записать оех ООс (/ях//ьст /.„= /,„+ /оос (/ Мам+ (У, + (/анк)/лоос = и ~Х„,+О„(!+/(„)/Х вЂ” (/,„1г,„,(!+К„)+г, 1/г„,г„..
Тогда оах оос Еехо~оос/!4яхе (! + /хоп) + лоос)- (о.о2) 168 Следовательно, введение цепн параллельной ООС уменьшает вход. ное сопротнвленне усилительного устройства. Фнзкчески это мож но объяснить тем, что введение параллельной ООС фактнчес»кн увеличивает ток, отбнраемый от источника входного напряжения за счет тона, протекавшего в цепи ООС. Проделав аналогнчные выкладки для входного сопротнвлення уснлнтеля с цепью ПОС, получнм Я пос =Я в8пос[[Лам(! — Коа)+Епос[ (333) Из этого выражения следует, что однозначного ответа на вопрос, как влнпет введение параллельной ПОС на входное сопротнвление усилнтеля, нет. Это влнянне завнснт от конкретного соотношения параметров усилнтеля н цепи ПОС.
Так, прн Кис=1 Е»» пос =2 оПри Е. о(1 — Коо)- — эпос, нмеем Еехпос- оо, а при Леха(1 — Кио) < < — Епос, входное сопротивление Я пес становятся отрицательным, прнчем увеличенне Кое приводят к уменьшенню модуля 2ах пос» В заключение следует отметить, что ПОС в усилителях, как правило. не прнменпется, а применяется лншь в генераторах электрнческнх снгналов и специальных ЭУ (например, н некоторых типах компараторов). Превер 5.8. Интегральный уснлнтель типа К118УН! охвачен цепью параллельной ООС: Ки» 250; Л»»о 1.5 !0»Он.
ОпРелелвть аваеенне Доос пРн Условни согласовання уснлнтеля с нсточннхоы входного напряженна с выходным сопротналеннеы й „=50Оы. Решен не. 1 Правильное согласование входной цепн уснлнтелв с нсточннхоы снгнала предполагает аыполненне неравенства Л».г»Ъ»т»», донустны Лы „= !0Л 2. Согласно выражению (532) пайвен !О 50 1,5 !ох 250 1012»»»л»Х ЕКС»Е Д»ах оосй оКсч Лах Е-й»х ООС "а. Е-!ой ° 1,5""-!0'50 187,5. !ох Оы.
Пример 5.9. Для уснлнтеля иа предыдушсго прныера найтн анаеенне ггпос на условна й ° поС со. Решенне. Согласно выраженню (5.33) для получения й„пос оо необ. ходнно выполневне условие Ю».е(! — йи»)+Лп». О. Отсюда Ппос П „акое ! Д. 10» ° 250 325 аОн, Выходное сопротнвленне уснлнтельного устройства, охваченного цепью обратной связи, зависит только от способа снятня сигнала обратной связи н не завнснт от того, каким образом этот сигнал введен в его входную цепь.
4ь, к Гдм Рис. 5.30 Структурная схема усн. лнтельпого устройства с цепью ООС по вмхолному тону Рис, блв. Струитурнаи схема уси. лптельного устройства с цепью ООС по выходному напряжению Г70 Рассмотрим сначала случай введения иепн ООС по напряже. мкю. Для этого обратимся к рис. 5.29. согласно которому 8вмк оос ~ 1 л (.гвмк И гвмк ~ дкквмк дккгк дквкк~вмнк д Уу, Кис М.Г~ Ксге ( — боса г гмк„) Ы...= — М...г...,П) +К,еЬ,). Знак минус в полученном выражении говорит, что положительные приращения тока нагрузки зг', к вызывают противоположные по знаку измснскпп выходного напряжения усилителя.
Другимн словами, выхолила характеристика усилителя имеет падающий характер, В дальнейшем будем шгтересоваться только абсолютными значениями выходного сопротивления. По этой причине далее знак минус опушен. С учетом сказанного получим твмк оос 1 хг гам 1! 1 дгвкм 1 2вмке/(1 + Ксгейос) (б З4) Из найденного выражения следует, что введение в усилительное устройство ООС по выходному напряжению уменьшает его выходное сопротивление и глубину отрицательной обратной связи раз.
Этот же вывод легко сделать нз рассмотрения самого прннпип» ООС по напряжению. Любая ООС стремится поддержать неизменным значение того параметра, который используется для получения сигнала обрат. ной связи. Поэтому ООС по выходному напряжению при действии внешних возмущений, в частности изменении выходного тока, стремится поддержать неизменным значение выходного напряжения усилителя. Это эквивалентно уменьшеннго его выходного сопротивления.
Для случая пенн ПОС по выходному напряжению получим ~вмк пес ~имев(( Куос). (5,35) При увеличении коэффициента передачи цепи ПОС ныколпор противлеиие сначала увеличивается, стремясь к бссногп пни 1», а при )зос>))Кис изменяет знак и становится отрицательиым. РаССМОтрны СпуЧай ООС ПО ВЫХОдНОМу тОКу, КОТОРЫЙ Ндпгае стрнруется рвс. 5.3).
Согласно приведенной схеме для изменены» входного напряжения усилителя, вызванного изменением выход ного тока, можно записать следующее выражение: ди„--аи, — — М.„г Ь„. Проделав преобразования, аналогичные приведенным выше, получим Л(..„г„К„Ьос =М.„.г.„о+Ля,, Отсюда Л - ) ди. [ у ) И„„) = г, К,.))ос+~.„,, (5.3б) гдЕ )ЬУ, ) ')сг' х — У,ы !. Таким образом. введение цепи ООС по выходному току увеличивает выходное сопротивление усилителя. Проделав аналогичные выкладки для случая ПОС, получим г „,=г,— г„к, Ь„, (5.37) т, е. выходное сопротивление усилителя, охваченного положительной обратной связью по току нагрузки, уменьшается. Как следует из полученного выражения, прн определенном выборе параметров цепи ПОС выходное сопротивление усилителя может стать отрицательным.
Это соответствует тому, что выходная характеристика усилителя будет иметь не падагощий. а нарастающий характер. Увеличение выходного тока будет сопровождаться увеличением выходного напряжения. Пример 640. Интегральный усилитель настоянного тока типа К140УД6 имеет вмходное сопротивление Р,„„о=600м. Определить, как изменится выходное сопротявленпе усилителя при введении ООС по выходному току с Ьос 10 т; К 30 10;Р 10 Рещение Согласно выраженикз )$.36) найдем Ремаоос РосКио+Реыао=) ° 30 ° !бе+60 3006 1ооОм Пример 3.11.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
