Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств (2-е издание, 2001) (1095416), страница 18
Текст из файла (страница 18)
К а=К»=Им(ЙЗ) )2") ==О!5.()бч) (31.!(Р) ° 113. 7- Ка.вКвл=О.!1 113~" 14. 5. В соотвегттвив с (5.6) искомое значевие возможных вариаций коляски!г ного тока в схеме рнс. 5.8,п А!и -.~7,1.10- 7(1 е 13) г.'.05 мА. ак лннел! ЙзиРую!цее воздеиствне ОТРицлтельнои ОБРАТНОЙ СВЯЗИ НЛ ПЕРЕДАТОЧНЫЕ СВОЙСТВА НЕЛИНЕЙНЫХ ТРАКТОВ 5.Ц! 111:РЕДАТОЧ11Ы!.: СВОЙСТВА 1!ЕЛИШ.Й11ЫХ ЗЛЕКТР!!ЧЕСКНХ ЦЕ11ЕЙ '::,'))ажнейшей характеристикой нелинейной цепи, в том числе и "втельного тракта, работающего при сигналах повышенной '" нсивности, является сквозная передаточная характеристик!! Х), под которои понимается зависимость интенсивности вь'"юга сигнального тока или иапрятксиия от и!Иенсивиости сиг;:ного тока или напряжения на входе. В качестве меры интен'"ости этих таков или напряжений могут быть использованы .,их текущие, так и амплитудные значения.
В наследием слу:;,сквозная передаточная характеристика носит название алпли'ои хприктеристики (АХ). :)т))бычка эта характеристика измеряется с пок!ошью синусои"'ных входных сшна.!ов. Следует отметить, что такая АХ "а приближенно характеризует нелинейные свойства усплиых трактов. Например, АХ идеального выпрямитсльного двоиода с СПХ в виде ломаной линии) идеально линейна, т.
е. она ', лько не иссст каков-либо информации о характере нелиней, и, но даже ис выявляет самого факта ее наличия. Результаты "роняй АХ зависят от формы испытательного сигнала, продол' льнасти проведения измерений, характеристик теплоотводя"-цспсй и целого ряда друы!х факторов. - ниболее иалиас представление о нелинейных свойствах уси.
'льного тракта даст ега сквозная псредаточиая характеристика, Вя с помо!цшо одиоиоляриых импульсных сигналов, слсдуюс большой скважностью, или же снятая непосредственна на ', янном такс. Послстний способ определения и представле- 'СПХ, хотя и связан с возможным проявлением некоторых па'; ных тепловых процессов, является о,!ним из основных спасо'в представления нелинейных свойств усилительных трактов.
т!ио он используется при описании свойств усилителей поноса тока. Графики СПХ этого вида распространяются как , ласти положительных, так и отрицагельных значений сил!а'!,Примср СПХ этого вида приведен ня рис. 59„и. епостош!ство наклона графика СПХ и соответственно значе',:)производиой К'=-гЛ/„„,)т)С!„указывает па зависимость пере, ных свойств, ха рактсризусмых дифференциальным коэффи'токт передачи А', от текущих значений си!нала. На рвс. 5.9,6 *едси график этой !ависик!ости для случая, когда СПХ саотвуот рис.
5.9,6 При рассмотрении иглигеииых свойств усилительного тракта и его СПХ целесообразно в качестве аргумента использовать не входное ЕУ„, а выходное иапрягксиие О,„.. Такая интерпретация СПХ лает нанболсс полное представление о степени и харакпозмогкиых проявлсипЙ нелинейных свойст~ усилительного каскада Так, близость текущего полокчения рабочей точки в каскаде к линиям иасыитснпя или отсечки в первуго очередь определяется уровнем выходного сигнала и лищь в малой степени — значением коэффищцагга усиления в тракте, при котором этот уровень достигнут.
))а рис. 510 приведены СПХ и зависимости дифферсииналыюго коэффициента передачи К(У„„,), полученные иа основании рис. 5.9, а в результате указаши>го преобразования координат. В диапазоне изменения АУ.. выходного сигнала псрелаточ. ные свойства могут быть охарактсриговаиы срс.щич значением Л(ЛУ„,) (усредненным по области ЛУ„„„) коэффициента передачи К'(У.,-,,). Среднее значение коэффициента передачи на интервала ЛУ„;, а ' БЫХ2 К'(у, „) а'(т,.,„ь(г„.„ (5.7) вых~ а' ГДЕ (),,2, (/вых, — ГРЗЮШЫ ВЗМСНЕНИй )Г,ы„ВЫХОДНОГО СЫПаЛа (Л()вых х ви»2 ()вых!)1 Ьв 2, ы' х1 )РЗИИПЫ ИЗМЮ1СИНЙ А(!»х ВХОД- ного сигнала (е)К»= ()в»2 — 1)в»1). Обь!Чио ири рзссмотрсиии ам!)ли«)Ли)!Х Х'!РЗК)ерн!ТИ1, За Иа~!ЗЛО Кых! И Е)вх! Ивтервалпв Л()вых и Л(>'„„приник!а!О«си пулевые значения, т.
е. (/вы„) =- ()вх) =О. График функции ))'(АЕ)в .) ллн случая, квда хол СПХ соответствует рис. 5.9,а, приведен на рис. 5.10,6 г(з (57) следует, что амплитудная характсрпс«ика нелинейной цепи может быть прелсгавлеиа в впдс К в »=Е)„х К((У», вых). Часто СПХ нс является функцией, симметричной относительно начала 1»ООрдинз«. В этом случзс поло?ки!!'льиос и 0)рпцзтельиос значения амплит)д ею нзлз на выходе при симметричном по форме (например„с!шусоилальном) входном сигнале нс совпалзют, что делает затруднительным использование АХ при анализе нслш!ейных свойс)п), в том числе и при вычислениях козффициентов нелинейных искажений.
При несимметричной СПХ прохо>кденис сш.- нала по тракту соировон дастся появлением дополнительных постоянных составлякицих. Эти сос«виляющее Вызывают трудно контролируемые отклонения режимов работы каскадов на постоянном токе от номинальных, обусловли!иио! зависимость результатов измерения >)Х от нида исиьпатсльио!о сип!ала.
Особеш)о существенные отклонения могут возникать, когда испытуемый тракт ие является уснлнгелсм постоянно!о тока, а в качестве испьпательного сигнала использован сигнал с малым значением пик-фактора. 11апример, сннусоидальный (пик-фактор сигнала — - отношение амвлитуды сшнала к сто действующему значению. Для син)соилалыиио сигнала он равен )2). Наименьшие погрещнос«и прп измсрсниях СПХ наблк>даются в случаях их проведения с помо!цшо последовательности коротких импульсов, следу)ощ)гх с большой сква>киостьк> 1,>. Такая последовательность обладает Высоким значси)юм ппк-фактора (пик-фактор равен с)), позволяет пршшлпть измерсш!я, как и об>!асти ПОЛО>КИТ!»ЛЬНЫХ, ТЗК И ОТРИЦЗТСЛЬИЫХ ЗИЗЧСНИЙ СИГИЗЛОВ Дажс В усилительных трактах, нс 5)вля!Оц!Ихс)! )силители»!и постоянного ТОКЗ.
3 62 ЛИ11ЕАР1131)РУЕО1ПЕЕ БОЗДЕПЕТВИЕ ОТРИ!!АТЕЛЬ!!ОИ ОБРАТ!!О! ! ГВЯЗИ 1!А ГКВО311УЕО 1!!'РЕДАТОЧ!!УК> ХАРАКТЕРИГТИКУ В усилитслях с ОС из.зз испос105!Истаа козф)))ицисита псрсдзчи 5)'((>',ых) (СГО ЗаШЮПМОСтп От (>в х) Петпезав ПСРЕЛЗЧЗ Г((>в,) И СООТВЕТСТВ)!Ощая Ей ГЛ)бнва ОС Г'(()вы„) таКже ВВЛВЮтея фуНК- циями вапршкснпя (>, „, где Т'((>,ы„), Т>'((>,ы„) — истлевая передача и глубина ОС при дзвиоъ) >на чспии изпряжсип51 ь)вы,. Вс:!сд- % станс э>ого тек)щис значения коэффициента исрсдачн ири иал>, чин К'г((/„„) и отсу>стяни К'((/, „) ОС, а также значения нар;>- метров ОС Т'((/„,„) и Г'((/» „) могут отлича>ься от их исходных значений К'ы Т'» и Г'„, соответстиуюи>их начально>>1 участку СПХ вЂ” участку, на котором напряжения (/,„„и (/,„имеют нулсвыс значения.
Когда ОС является отрица>ельней, ес глубина Г'((/» „) имеет ббльшнс зивчсиия в той области СПХ, где К' ((/,„„) име>от ббльшие значения, и меньшие -- >де К'>((/, „) принимает мсишвпс значения. При этом в соогвс сгнив с (5.2) (ири А>л=б) К,'((/.»„1 =- К'1(/.,») >(1+ К'((/.,„) /; К;!. Относительные умсньн>ен>ш К'>((/.„„)/К'((/„,„) коэффициента уси- ления К'г((/„„„) при ввсдснии ООС оказыва>отса различными к ра >личных областях СГ!Х. Оии мплсимильны в области больи>чх значений К'>((/»»>») и мииималш>ы, гдс К'>(1/,„„) имеет наимень- шие значения, ) аким образом, на данном иитсрналс Ь(/„,.— — --(/, „,— (/.,„, возможных вариаций выходного напряжения (>„„„ вариации коэффициента К'н оцениваемые его относительными и.>- меисннямн, при введении ООС оказываются уменьшенными.
Это уменьшение оирсдслястся огиоснтельиым различием предсльшзх значений глубины ОС иа этом ннтсрвалс А(/„,„, т. е. раино отио- шеншо Г'»>»„/Г',и», где Г'„».. Г ы — максимальное и минимальное значения >лубииы ОС Г((/,„„) на интервале з(/,, Сказанное илл>острирует рис. 5.! 1, и, иа котором приведены графики зависимостей К'((/,,»1, соотвстствукицис как слу >зю, когда усиди>ельиый тракт ис охвачен истлей ОС (Т'с=О), так и случ;по, когда ои охвачен ОС с ис>и> н>ычи значениями глубины ОС Г»=2 и 2,5 (Те —— ! и 1,5). Последние получены с помошыа графика, отвечающего отсутствию ОС (Т»=0), путем относитель-; ного уменьшения в соответствии с (5.8) его ординат.
Из (5.7] вытекает зТ/,„/ МЗ,/!К (Б„»). (5.9) С помоигьк> (5.9) можно восстановить ход графиков СПХ и ХУ и наиболее час>о исиольз)смом виде — в форме занисимостси >н ходкого напр>нкения от напри>кения иа входе. Графики этих зшги симосзс>й дли рас"мотргнных случаев приведены иа рис.
5,!1,5 Сравнительный а>шлиз хода изобра>ьсииых иа рис. 5,11 и графиков, а также приведенные в настоящем разделе рассмотре иня показывшот, что и>сдсиис в нелинейный усилительный тракт ООС вызывает лиисаризаннк> с о СПХ. Это лиисаризируюшсс яо> действие наибольшее иа тех участках СПХ, иа которых козффи' цисит передачи К'((/,„,„) имеет повышенные значения.
В облзстя" аа 'ачсний напряжения СГ,„„, где д'(с!',„„) имеет пренебрежимо 'е значения, ОС на ход СПХ влияния нс оказывает. .чедс1вием лиисаризирующего влияния ООС на ЛХ усилитель- Тракта является то, что при одном и том же уровне выходного 'жсиия ГГ,» Б~~х коэффицищ!т гармоник й, ! В усиля!еле, охав;и петлей ООС глубиион тт, меньше соответствующего коэф"нта гармоник а„в Г раз, т.
е. й,1=й„/)ь Следует отмстить, ледисе соотношение не выполняется, если в процессе сравне'"елниейиых искажений уровень выходного сигнала У,„„из,тся. Наприл!ер, замыкание петли ОС и условиях неизменного „!зго напряжения приводит к уменьшен!ио коэффициента гар':болес чем в г" раз, так как при этом происходит не только :-" силитсля петлей ОС, но и умсиыиение выходного иапряжсра3. ат. влияние ОьРАГнОЙ связи нл хОд ААГНЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ,ратная связь, организованная по типу отрицательной, ул)ч;:частозиыс свойства широкополосных усилителей, уменьшая 'ную зависимость коэффициента усиления. Указанное стаби,:ющес воздействие ОС, с одной стороны, обусловлено изме.: н модуля глубины ОС, который нмсст меньшие значшшя иа , ах, гдг исхолиы!! коэффицис!гг усиления занижен, а с дру',и, что в районе крайних частот волосы пропускания в кг 1 петле ОС наблюдаются дополнительныс фазовые набеги, привода '( щие к изменению характера ОС вЂ” сс переходу из положительной: в отрицательную.
Следствием частотной зависимости модулей глубины ОС н со. ответствующей сй пстлевой передачи является непостоянство отис ситсльных уменыиений значений ординат АЧХ и нормированной АЧХ, вызываемых введением ООС, а именно К, (й~КУ) = 1~[1+ ТеМт (01 (их 10» М,(ТУМ(У) = [1+ т,[)[1+ Т,М,(()[, где К()), К~([) — АЧХ усилительного тракта при отсутствии ООС и ее наличии глубиной 1+Те, М(1), М~([) — нормированная А'1Х усилительного тракта ири отсутствии ООС и при ее наличюч Тв — истлевая передача иа поминальной частоте 1о' Мг(1) — нормированная АЧХ петлсвой передачи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
