Гоноровский И.С. Основы радиотехники (2-е издание, 1957) (1095421), страница 91
Текст из файла (страница 91)
юшлпт . Иапо ним, что причеде веденюса получена выше Результаты была в пРелположенин, что «~~1 Уопю показывает, что ур-ция 116,46) (16.48) хоРошо отображают келц чествеиную сторону процесса уста. новлеиия фазы и частоты прн «(0,3 лапай Прн «>0,640,7 внешнее возлействие сопровожда. ется значительным юмененяен ас. плитуды автоколебаная.
ес ПРИ н) 1 н и ма(40 Ра' жим принудительной синхронпзацхч Л силан т устанавливается практически нпо. жжлг пенно. с а а а Рис. 16ЛЗ 682 $16.4. Усилители с отрицательной обратной связью Рассмотренные в главе 12, а также в предыдущих параграфах положа' данной главы, системы характеризуются применением поло тельной обратной связи. Положительная обратная связь язь иеоб' повышеа1я ходима для осуществления генерации колебаний или для позы усиления (регенерация). Введение в усилитель отрицате тельион обратной связи, при которой часть выходного напряжени~ пода „„ на вход усилителя в обратной фазе, должно приводить « сни коэффициента усиления. Несмотря на этот неизбежный невес „ио применение отрицательной обратной связи позволяет суще „Ро.
улучшить работу усилителя и в настоящее время получила кое распространение в усилительной технике. началас ПеРвоначально отРицательнаЯ обРатнаЯ свЯзь предии ии ила. иазнач " для компенсации нелпаейных искаисений в низкочасто™ дальне , йп,ем круг решаемых с помощью отрицательной я» В задач значительно Расширился. вчя °, язп за ;6 лтиой связ н,я особенностей усилителя с отрицательной обрат'"ная зы""ассмотрим обобщенную схему, представленную на "вязью Расс' обозначено: Š†комплексн амплитуда синусои- - 14. ЗДесь , напряже яс. 1п, ' жения на входе системы (зажимы 1 — 1), К(но) — козф.аль "о . ния собственно усилителя, т.
е. отношение комплексной ент усиления финне; выуодного напряже,яплитуд ы амплитуде напряжения, г з няя 2 — 2 и 8 (ты) — ком- г бес йлрм) зажныах г г па .' коэффициент передачи т четырехполюсника обтексиын линейного Ра тиой связи Очевидно ,ей аз) (15,47) Рис. 16.14 (с'=К(!ю) (Е+!с"З)=К(1ю) (Е+Р(1ю) Щ, щ куда к(1) я 1 — К(ты) 6 бм) а, сл ' ~едовательно, комплексный коэффициент усиления устройства обратной связью 11 К (т' 'ы) -ь 1- К 1! ю) )6 Пса) и (15.48) Во вы о бычком усилителе с активным нагрузочным сопротивлением ахо "с иаприжение сдвинУто на !80' относительно напРЯженил чмм „( ". % 10.2). Это означает, что К (1со) является отрицатель" дейстиительным числом. Если четырехполюсник обратной 688 тйе гт — напряжение обратной связи, подаваемое последовательно тйе с усилива4мым напряжением Е на вход усилителя.
Основной интерес представляет отношение выходного напряже— с. цнн 11 к напряжению входа Е, т. е. коэффициент усиления рассиатривасмой системы. 1(ля определения этого коэффициента воспользуемся очевидными соотношениями: связи па частоте м не вносит добавочных фа то Р (1»д) является действительным числом, притом по,", сдвиге В этом случае произведение К(дм) Р(!ид) — отрнцател „аьи~ельныи' тельная величина и выражение (! 5.48) может бь " Дейстщ,,' в Форме ь пе Репнсаиб (15 461 где !К! и ! Р ! — абсолютные величины коэффициентов прямого и обратного каналов. ов пе е 'Редачи Таким образом, введение отрицательной обратной жает коэффициент усиления устройства в 1+(К!)я! Выясним теперь влияние отрицательной обратной св„зи „ линейные искажения, которые возникают в основном у „л силителе из-за кривизны вольтамперных характеристик ламп.
Прн с у синусов. дальном напряжении на входе этн искажения проявляются в в виде высших гармонических усиливаемой частоты. Допусд им ч отсутствие обратной связи и и„„ подаче на вхоД амплитУДы Е, аи, ам. плитуда одной из гармоник напри. и(дй иии» жЕниЯ на выхоДе УсилителЯ Равна би а амплитуда основной частоты !1,, » Усилитель с искажениями можно Рис. 16,16 представить в виде идеального лине!ь ного усилителя, на вход которога действует „генератор гармоник", как это показано на эквивалентной схеме рис, 15.15. При этом отношения — и — одинаковы, так как коэффициеиг Е» У» Ед Уд усиления К (!м) считается одинаковым как для основной частоты, так и для частоты и-ой гармоники.
Таким образом, амплитуда зхс эквивалентного генератора должна быть приравнена Е„ = к При введении отрицательной обратной связи, для получения и' о иии выходе прежней амплитуды у, входное напряжение Е, неоохоил увеличить в 1+)КЗ! Раз, как это вытекает из ф-лы (1548) Это обстоятельство отражено на рис, 15.!6 в виде дополнитель ьииид усилителя с коэффициентом усиления 1+ ! КР !. Следует од о иахц иметь в виду, что напряжение основной д и,и, частоты, действУющее „)„л! г г и(дбд) непосредственно на за- д жимах 3 — 3, остается Е, таким же, как и в схеме без отрицательной обратной связи, ~лй,адддl представленной на рис, 15.15.
Действи- Рис. 16.16 ассы матриваемое напряжение является разностью между ,лько Р ' Е =Е, (1+!Кр!), действующим на зажимах 2 — 2 „диряидс"~~' „йапряжением обратной связи (Р!У, т, е, ,Рис Š— Е, — ! Р ! У, = Е (1+ ! К Р !) — ! Р ! Уд. К есть не что иное, как У, (рис. 15.15). Следовательно, по 'Е !КР! — )6! У,=Ед+!Р! Уд — !Р! У,=Е,. Так как РсЕд ее напряжение основной частоты на зажимах 3 — 3 остад!лжи~„„„, же, как и в отсутствие обратной связи, то амплитуда Е„ !дси та „и и, генератора гармоник должна быть оставлена неизоскольку при заданном усилдггеле уровень нелинейных зиваленп ляется только аддп читудой приложен ддого непоскажеиий „„„о на вход усилдителя напряжения.
Учитывая теперь наРедстзен обратной связи по и-й гармонике, равное (!8! У„, котоииижеи „ие выч „„итается нз эдс Е„, получим на выходе напряжение У„=К(ń— )8! У„), (! 5А9) огнуда КЕ, » 1+~КР Таким образом, отношение Еи Уа КЕ» Е, Уд !1+!КРЯКЕд 1+!Кб! (15.50) бэб получается в 1+|КР! Раз меньше, чем в отсутствие обратной гвизи. Правда, это улучшение достигается ценой увеличения в !+! К. ;! Раз напряжения, подводимого к зажимам 2 — 2 (рис. 15.16).
Это не является, однако, существенным недостатком, так как до- иолиительное усиление может быть осуществлено в одном из пред- зирительных каскадов (маломощных) без искажешш. Само собой разумеется, что проведенное выше рассуждение кажет быть распространено на все гармоники усиливаемого напря- идеиия, вии Ясно также, что применение отрицательной обратной связи подвозке, ау зен "ляет, помимо ослабления нелинейных искажений, понизить дкй и и уровень „Фона", обусловленного пульсацией питающих напряжеТаки.
" "нтанием накала катодов ламп переменным током. ' самом ким образом, все колебания побочных частот возникающие м усилителе как из-за нелинейности характеристик ламп, так из-за не а несовершенства источников питания, ослабляются обратной Пе сзхзыо в 1+! Р ""сленными достоинствами не ограничиваются возможности Рацатель дядей 'ьной обратной связи. Одним из ценных свойств усили~~ваченных „глубокой" противосвязью, является высокая иби нльность коэффициента чсилениЯ УстРойства весьма "а больших колебаниях величин питающих напряжений, нагрузочных сопротивлений и т. д.
)лействителы!о, децце ~К8)-'~1 (глубокая противосвязь), то выра! произ переход т' в следующее прибл жени равенств,; Раж е (1т,48,' вырви!еии зп,, й'! 1 К' !! 5„1! Отсюда видно, что при !КР!))! усиление сис ляется в основном цепью обратной связи.
Так ка „~~~раде. системы О„ как после обычно не содержит ламп, то усиление К' получас "Оследпвл стабильное. чается чае ся в„„ Из выражения (15а51) вытекает также н то, что отри ооратная связь позволяет улучшить равномерность отрицате.! частотноп рзктеристики усилителя; для этого необходимо обеспечи мерность частотной характеристики Р(!ю) канала обратцой что является задачей гораздо более легкой, чем обеспечени атной са !! мерности частотной характеристики мощного усилителя. ечение раза . При проведенном выше упрощенном рассмотрении !ее учи ' учи!еще.
лись дополнительные фззовые сдвиги, которые неизбежны з еы з апе. риоднческом усилителе и в цепи обратной связи, В Ч 15,5 бу ухе! показано, что указанные сдвиги могут при некоторых углом!ах нарушать устойчивую работу усилителя. й 15.5, Устойчивость усилителей с обратной связью Обратимся к обобщенной схеме усилителя с обратной связью, представленной на рис. 15.14, и допустим, что в основном усплп. теле нли в цепи обратной связи имеются элементы, создающпе дополнительные фазовые сдвиги (паразитные емкости, переходпне конденсаторы, индуктнвностн рассеяния обмоток трансформатпуе н др.). Если на какой-либо частоте, лежащей в полосе усалнпаемых частот или вне ее, эти сдвиги да!от в сумме дополнителыен!! угол в 180е, то обратная связь из отрицательной превращпе™ в положительную н может возникнуть паразнтнзя генерация Опасность возникновения генерации тем больше, чем бопым величина )КР ~.
Это обстоятельство сильно ограничивает эффекта' ность применения отрицательной обратной связи. ть спе. Для уменьшения фазовых сдвигов необходимо применять цизльные меры при конструировании усилителя. б)(елатепы! пз спи такпк дить к минимуму влияние реактивных элементов, особенно Так км кзк индуктивность рассеяния обмоток трацсформатороз л птп)м трансформаторы вносят значительные фазовые сдвиги ! яптп( связь обычно осуществляют таким образом, чтобы трансфер,щ й схе! не входил н кольцо обратной связи, Пример подобно. ьй! й борь представлен на рис. 15.17. В случае сложных усилителец .
Яп! у'и с паразитной генерацией при больших )К~~ являетс" тр Рб! енсато задачей, требующей применения специальных фазокомпе Рпс. 1П.1т Модуль п аргумент Н=!К!)!=$' '( )+Ь'(ю) (15.53) (15.54) Р(ее) .=;Рь+:Р =агсгп —" Ь (м) з а (оз) полученно бого. коэффцццецгз являкп'ся функ. "мп частоты, Вслн и .,и прн изме еи! 9„,. ее аргумент ДОСти Р лы 2 игает величи- ппп ' о замкнУтаи любо Ой величине ') П еее! Пе кесл, аем к „елаее!!на системы епетк КОЕЕМКаутыьщ. Рис. 15.19 система (рис, 15.18) устойчива ',К~!.
па устойчивость зажимы б-б па пис. 1П.1З гих ,стройств для отдаления частоты возможной гене аци ля генерации „пру х, ных (усиливаемых) частот, а также для инесе! ЯОЯОСЫ внесения области частот возможной генерации. Часто оказ- канця то оказызету едецие в схему новых элементов приводит ли пп ,'шенцю частоты паРазитпой етсЯ лишь к ске Яи в Область Очеьь низких !е „„ !сокнх частот. Поэтому пера з" пбб яп очень „ие отрицательной обрат- и ф „ тесно сиазано с пробле- КПЗЛЬЗО ~!!! свечения устойчивости и „пй ООЕ усилителя, Гд правильного пасте ее парам пйиобретз ептелп.
Пр!вязни „нли чагтотцыи метод Счть этого метода заключается в сл пашем, разомкнем систему усилителя') с обратной связью, представленную ца рис, 15.18, в точках а — а и составим выражение для коэффициента передачи двух каскапно соединенных линейных четырехполюсников: К(! ю) и Р (!!Я) (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
