Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств (2-е издание, 2001) (1095416), страница 16
Текст из файла (страница 16)
е, цепями, организованными на базе Д, С н Е элементов. В структуре усилительного тракта с ОС образуется замкнутый (кольцевой) путь, называемый петлей ОС. ТО Рис зл тепень влияния ОС на свойства усилительного тракта в пер',,—:очередь зависит от коэффициента передачи Т в этой петле, " числе и от коэффициента передачи самого усилителя.
Таки~ "'ом, эффективность воздействия ОС на характеристики уснльного тракта определяется свойствами не только цепи ОС, " в равной степени самого тракта, охватываемого цепью ОС. ' фициент передачи в петле ОС называ>от пеглевой передачей '"',"иоэератнььи огнощ«нием и обозначают символом Т. -'телень относительных изменений параметров усилительного "'та„вызываемых введением в него ОС, в первую очередь харак'' у>от параметром Е=1+Т, называемым глубиной обрагиаб ",, Знак «+» перед петлевой передачей Т соответствует схемам, " ' изованным как схемы с ООС, а знак « — » — как схемы с ПОС.
этом ООС соответствует Т>~1, а положитсльной Р<1. .' ледует отметить, что понятия «отрицатсльная обратная связь», жительная обратная связь» имеют строгое однозначное тол"'иие только в случаях, когда значение параметра Т опредеся вещественныч числом, так как только в этом случае введе':,::н тракт ОС не сопровождается появлением дополнительных „''вых набегов в проходящих через усилительный тракт сигналах. 'нрокополоспых усилительных трактах приближенно можно счн,"".- что вещественный характер параметра Т сохраняется во всем ем участке частотного диапазона, поэтому указанные поня- '::не теряют своей значимости в прсдслах этого частотного диа"на.
За пределами этого диапазона прохождение сигналов по е ОС сопровождается дополнительными фазовыми набегами. дствие чсго характер ОС может измениться, т. с. обратнач ь, организованная как отрицательная, может вызывать увелиМе коэффициента усиления, а организованная как положптель,— его уменьшение.
7! 515! 525*! а! Б!5! 5/5'1 5! Рис. 5.2 В ряде случаев схема усилительного тракта с ОС организована таким образом, что основиос звено Кьь обратной связи обладает частотно-зависимой передачей, Такая схема называется схемой с частотно-зависикчой обратной связью. При рассмотрении снойств схем с ОС считают, что усилительный тракт !»ь» является однонаправленным. В реальных уснли<с. лях пршщип однонаправленности и<рсдачн может нарушаться и,»-, а паразнтпых ОС, напрнчер вследствие прохождения сигнала через проходную емкость транзистора. Влияние такой ОС можно учесть путем включения в структуру пассивных 1, Н н Квь звеньев дополнительной испи, эьиииалсп<ной по псрсдаточныч свойстваы виуь реннсй ОС реального усилителя.
Часто построение шсстиполюсииков 1 и П таково, что пепи, иду- ! щпс к пх внсшнич зажпчач, образуют внутри этих шестпполюскв-~ ков параллелыюс (рис. 5.2,а) или последовательное (рвс. 5.2,5) . соединение. В соответствии с указанными разновидностями со<ли.) пений различают обратные связи пириллельного и послег<овиг». »<к" ного вада При этом в зависимости от структуры входного шсс:и. полюсника различа!от ОС последовательную по входу и ОС парах. дельную по входу. Л в зависимости от структуры шсстиполюс. пика П вЂ” ОС последоватсльнпо по выходу и ОС параллельную па выходу.
Последние дис разновидности также часто называют ссег иетствснио обратной свя<ыо по току и напряжению. Такие нз »ва ния обусловлены тем, <то прн обратной связи, посл<довател,нвй по выходу, сигнальное напряжение на входе основного звена !<«» Обрат'Ой с< ° прОпо! ПО льна прот а<ощечу чср«з нагрузя Я току, и прп параллсльиой по выхОду — напряжению ивок- В ряде случаев входящие в схему рис. 5.1 чстырсхпол<ес' инки Кх< и Ккь явлиютси чсгырсхиол!Осинками с обшей стерв<<в! 1 1с попарно объсдпис!шычи зажимачи 3' — 4' и 5' — б'), т. е. вь<с'." и иот в роли грсхполюсииков.
Объединенные зажик<ы четыре'»ю . Осииков обычно иод» осдшшются к точке пулевого потев<»аяь и рсзучьтатс к<ш О схсыа усилителя с О,и<вистлсвОй! ОС иыс«1 Рис. 5Л Рис. 5.4 "нный иа рис. 5.3. Частным случаем последней схемы яв""' схема рнс. 5.4,а, в которой в качестве основного звена '41!С выступает двухполюсник 255 (рис. 5.4,О). Часто при этом 'ы двухполюсиика 255 непосредственно подключаются ко .сн выходу усилителя, как показано на рис. 5.4,б. При этом ,'ется простейший вариант построения цепи ОС, соответствую- троению шсстиполюсннков ! и !! по параллельной схсчс, ', ратной связи, параллельной по входу и вь!ходу. '"' всдсииые структуры цепи ОС не исчерпывают все ее вов"с разновидности.
Часто структура цепи ОС такова, что труд- 4!Взкс нсвозмогкно причислить обратную связь к лакому-либо "-:,Поэтому при анализе свойств усилительных трактов с ОС ' бразно использовать такис методы анализа, которые не трс:, лассификации ОС по ее виду. ,ЛВИЛЛ ОПРЕДЕЗ!ЕНИЯ ЭНЛЧЕНИИ НСХОДНЫХ ПЛРЛМЕТРОВ й ПЕТЛ ЕВОН ПГРЕДЛЧИ В СХЕМЛХ С ОБРАТНОИ СВЯЗЕНО 4заыст!,ы усилительного тра! та, соответствую!цпс отсэтсгэи о зя ОС и ием, на сьшакмся иггоднснзнп так как на бз;с ,1й э~их пзрзчстроя осушсстя!я тся вычисление Рис з.з ний характеристик усилительного тракта введением в усилительный тракт ОС.
Исходные параметры соответствуют схеме тракта, в которой действие ОС исключено за счет разрыва петли обратной связи, выполненного по определенным правилам. В соответствии с этими правилами указанный разрыв не должен сопровождаться нарушением режимов работы разделяемых в месте разрыва участков тракта. По указанной причине необходимо к разделяемым участкам тракта подключать двухполюсникн-эквиваленты Я' и Л" (рис. 5.5).
Первый из них является эквивалентом выходного сопротивления шестиполюсника П, второй Е" — входного сопротивления четырехпол4ос44ика Ккм Схема, образованная указанным способом„ является основной, с помощью которой определяются исходныс значения таких параметров, как коэффициенты усиления по напряжению Кьа — навхЬвх н токУ К4.м — 44444/(вк, входное 4.вх и выход нос Я,, сопротивления. Петлевая передача Т должна определяться в соответствии го схемой рис.
5.6,а, прн этом к зажимам 5а — ба' разомкнутой ио рассмотренным правилам петле ОС подключается источник испытательного сигнала и„. После чего определяется разность потеяциалов иб между зажимами 54 — 54', вызванная этим источнико». В результате Т па!и Кзл 4% зКзлКзл а. (5.1) Петлевая передача в общем случае зависит от сопротивления 7: источника сигнала и сопротивления нагрузки Х,. Для получения полных данных о степени влияния ОС на свойства усилительно~о тракта достаточно иметь сведения о петлевой передаче, отвечающие крайним значениям этих сопротивлений, т.
е. режимам короткого замыкания (2=0) и холостого хода (2= ) по входу и выходу. Петлевые передачи, отвеча4ощие режиму короткого замыкз. ния, обозначают как Т(0), а холостому ходу — Т( ). Обозначения дополняются индексами, указывающими па то, где — на входе к.'я 74 иыходс )снлнтслы!Ого тралта — имсл нссто рсм,ин коро>кого за. чыкаиин или холостого хода ирн опрсдслснии соотистс>асино Т(0) и Т(оо). Так, истлевой нсрсдзчг, опретслсниой и р! Жиме накорот! о замкнутых входных за>кимов ! — 1' (2,--0), соотнстстнуст обо.иа. чснис Т!,!'(О), а ирн холостов холе на входе (2,= >) Т! !'(оо) Тв>(0) обозначает истлсвую передачу (5.1), онрсдслгнную в )слонинх иакОротко замки) тых выходных зажимОВ (зал!ил! и т.
д. В соответствии с этим люжио считать, что рис, 5.6,а отра. жает процссс оиределсиия значсния Т,,(0), рнс. 5.6,6 — Т! !(с ) рис. 5.6,в — Тв>(0), рис. 5.б,г-- Т„(оо). Прн опрсделснии значсиий Т двухиол!Осиик Х' в состав слсяы рис. 5.6 включать нс обязательно, так каь и исй н качсствс истом. ника испытательного сигнала и„ включен гсисратор ЭДС. В рс. зультатс этою зиачсннн иапрямссиня и„ нс занисят от входного сопротивления цепи, на которую работаст этот гснсратор. При ООС и отсутсгвии дополнитсльио>о набсга фаз при нрохождснни сигнала по петле ОС напряжсннс ил находигсн в иротхнафазс по отношснию к и„а при ПОС совпадаст с послсдипч. В этих случаях зиачсния парамстрои Т и Г оиредсляются всн!с ствсиными числами.
Слсдуст отметить, по в силу пассивности нсни ОС, вкл>оч; ющсй чстырсхиолюсннк Клл и шсстннолюсинкк 1 и 11, она ис обладает свойствами одионанравлсииости исрсдачи. Вслсдствис зи >го н схсме рнс. 5.1 образ)стся дополн>псльная ветвь для ирохо>лавина сигнала со входа иа выход чсРсз чс>ыйсхпол>осиян Клм чниУЯ основное уснлнтсльнос знсио Кзз. !(а рнс. о.! прохо>кдсинс !игиала но отдсльным звсньям этого нуги охарактеризовано коэффициентами исредачи К,м Клл и Клз. Значгния об!цнх коэффишши!ов исредачи по напра>копию й!> и току й!,>! чсрсз расс>>а!ри>:>с.
мую ветвь опрсдсляются соотн>шикгн!ми й!,=К>л Как Кьм />,,=. =К!.м Квм Кв>. Коэффициенты исрсдачи й! > и >>: м часто называют коэффи >!!с!!- тами пассивной исредачн или коэффициситачи исрсдачи, Онрс,>с. >!Енвыли! в условиях ногаш!.иного усилсшии г. с. при отс>>с!ж!я врохождсния сигналов чсрс! Осноинос )сил>псльиос знсно Л>л Обь>чио й!з~К!г и )>! >>~К!л!. Вслсдспшс этого влияии! и .В>ж>з интельного нролождс>нм! сны!ала со клода иа выход чсрсз Нсни 06 часто ирсисбрсгают, а.з.
Влияние ОБРА> цои сияли нА НАРАЛ1етРы И ХАРАКТЕРИСТИКИ УС>Ы>ИТЕ>>ЬНОГО ТРЛКТЛ Прн охвате усилнтсльио!о трик>а о;нонгтлсиой ОС ( ш»!ли иии петли) осиоииыс параметры и хариктсрнстнки трал>н няются. Сня>ь изчсисиных зиачсиий и; ри! с!ров (они б>д>; ! '""' 76 "',а инде< сои «!») с рассмотренными исходиычи определяется "''!1<0<1<1 сии я ч и 5.зг = у~из ! ! + Т,, (оц + йкгй (5.2 а) 'з<ьтг = Кззг/[! + Тз < (со)[+ /г, зг (5.2 б) а" 7 ~ах [ к Тзз'(0)[,[! 7'- Т<л (со)[! (5 2 ч"7: ° [ + Тз.з'(0)[l[! Тзз (с<)[ (52г) зуКзйа=и,к„/г<„— коэффициент пеРсДачи тРакта иРн Разомкг<У- 'йтлс ОС (и схеме рпс.
5.5). Знак к+» перед нстлсвыми пере"в Т и (5.2) относится к обратной связи, оргванизованной ,- С, знак к — » — организованной как ПОС. При составлении ""гисний (5.2) учтсно, что и общем случае входящие в исго ",етры могут иметь комплексный характер. ' тиошсния (5.2) применимы по опюшеиию к любой паре зауснлнтсльной сломы с одноистлевой ОС. Так.
сопротивлс:;;;,.1 мсхчду любой парой за кимов в — в' этой схемы при иа- 'ОС опрсдслястси соотношением Хь ь'7 — Хь ь 7 [1 + Ть ь (0)И ! + Ть ь (со)[, „-, — сопротивление рассматриваемой схемы в условиях отя действия ОС; Ткь (О), Т,, (оо) — петлепаи передача, еленка!! соответственно в условиях накоротко замкнутых "',ов в — ы' и в условиях холостого хода, т.