Изъюрова Г.И. Расчёт электронных схем. Примеры и задачи (1987) (1142057), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Фактически на вход схемы в противофазе со входным сигналом подается некоторая часть выходного сигнала, т. е. реализуется отрицательная обратная связь по хоку последовательного типа. Обыч- -Е» но величина )(е ~ гн Тогда для получения соответствующих расчетных формул достаточно в формулах лля простейшего каскада ОЭ заменить сопротивление г, на Ке. Лля входного сопротивления получим я ~»к»» ге+»'о(1 + Р») ~ОР»' »л Из последнего выражения видно, ег что сопротивление Е,к значительно больше, чем в обычном каскаде ОЭ (поскольку йо и г.). Рис. 4.7 Видно, что введение обратной связи данного типа привело к уменьшению коэффициента усиления, к увеличению входной и уменьшению выходной проводимостей.
4.8. В усилитель (см. условия предыдущей задачи) вводится параллельная обратная связь не по току, а по напряжению при помощи резистора с проводимостью У = 10 мкСм ~рис. 4.6). Определить коэффициент усиления, входную н выходную проводимости и сравнить с результатами задачи 4.7. Ответ: 45,4; 22 мСм; 6,11 мСм. Выходное сопротивление й„„= 1ГЬ (1 + ()тбЦ ) В, ж йн где Ко 76 йб+ ге+ КО Внлно, что Уб УвеличиваетсЯ с Увеличением йв и соответственно увеличивается й, „„по сравнению с выходным сопротивлением обычного каскада ОЭ. Это соответствует общим свойствам обратной связи по току.
Коэффициент усиления по напряженщо )3,(й„(~ К,) ~г + ~все« т. е. величина Кс . меньше, чем в каскаде ОЭ, так хак И„, И„'( й„ л Л „. Если обратная связь глубокая„то К„м —" не При холостом холе (й„-+ со) Ки К!Кв Последнее выражение соответствует общему выражению (42), характеризующему глубокую обратную связь, т.е. у= = Кем что„в свою очередь, соответствует выражению (4.8) для рассматриваемого типа обратной связи. Схема каскада на полевом транзисторе с обратной связью по току последовательного типа приведена на рис.
4.8. Для этого каскада Я(К, |! К„) 1+ ЯН где 1+ сйв — глубина обратной связи. Входное сопротивление каскада практически определяется резистором И, и поэтому не изменяется от введения обратной связи. Выходное сопротивление каскада увеличивается: К„„= рг, + йе(»+бе,))!!й„ где г, — дифференциальное сопротивление канала полевого транзистора. Видно, что обратная связь качественно проявляет себя таким же образом, как и в каскаде на биполярном .транзисторе. б) Однокаскадный усилитель с параллельной обратной связью по напряжению Для однокаскадного усилителя, изображенного на рис, 4.9„ параллельная обратная связь по напряжению вводится с помощью резистора Я,„включенного между коллектором и базой транзистора. Каскад ОЭ инвертирует фазу сигнала, рас- е» »ч»с 4.9 пространяющегося от базы к коллектору, поэтому обратная связь в схеме на рис.
4.9 получается отрицательной. Сигнал обратной связи пропорционален выходному напряжению, снимаемому с коллектора. Этот сигнал. является током Х протекающим по резистору К и алгебраически складывающимся со входным током в точке 1. Итак, здесь имеется отрицательная обратная связь по напряжению параллельного типа Согласно выражению (4.1б), для каскада ОЭ коэффициент усиления по току К, К» л,+к 'л„+к„' 1» К„ К»+ К»» У»»п+ У» Лк+ Кн Запишем выражение для глубинь~ обратной связи данного типа л„к, л ~»к к' К К,+К„, ' К„+К„' из ксторого видно, что при К„= О или Л„= О величина г = О, г.
е. обратная связь исчезает. Наоборот, при К„~ К„и К„ж К получаем максимальную глубину обратной связи: К„К„ ~ив»» 1 + Р» Р» К Коэффициент усиления по току при этом будет, согласно (4.12), К» КК К, К„ » коэффициент усиления по напряжению К„К„К К,„ Ко, = — "К~ К, К„ К„ К, ' входное сопротивление, согласно (4ЛЗ), Квь.оэ 0 гз Км -.-= Р = '1, =гэ К К вЂ”" 'К. выходное сопротивление, согласно (4.17), К Итак, действие обратной связи данного типа приводит к ожидаемым результатам — уменьшению Ко, Кь Км и К В каскадах на полевых транзисторах параллельная обратная связь используется крайне редко, так как она уменьшает высокое входное сопротивление каскадов на полевых транзисторах.
в) Двухкаскадннй усилитель с общей последовательной обратной связью по напряжению Соответствующая схема приведена на рис. 4.10. Здесь обратная связь охватывает оба каскада и поэтому называется общей. Часть выходного напряжения двухкаскадного усилителя через цепь обратной связи Ко — К представляющую собой резистивный делитель напряжения, поступает на вход, создавая ООС. Благодаря этой обратной связи значительно повышается стабильность коэффициента усиления, уменьшаются частотные и нелинейные искажения. В данной схеме кроме общей обратной связи по напряжению присутствует и местная последовательная обратная связь по току в первом каскаде. Эта связь осуществляется через резистор Ке, который включен в эмиттер первого транзистора для передачи сигнала общей обратной связи на вход. Согласно формуле (4.5), для данного типа обратной связи Ко Ко Ко 1+ уКо где Ко = Ко1Коь у = Ко/(Ко+ Кь~) Ко1 = Ри(Кю !! Кгкх)/(Кг+ + Кис) Кш = Ра (Кю !! (Ко + К ) !! К )/К ь Если считать резисторы К,-Кь базовых делителей сравнительно высокоомиыми, то Кка = г, +(Ко+ г„)(1+ )3„) и К гвз + га (1 + ню) При глубокой обратной связи Г= 1+ уК„и 1, поэтому К = Ко/(1 + уК„) т 1/у = 1 + К /К, т.
е. коэффициент уси- пения - определяется только коэффициентом передачи цепи обратной связи. Входное сопротивление усилителя, согласно формуле (4.б), увеличи- лк вается ° Квх аа Кок!Г ее (гб!+(!Ь!+Ко)(1+ ()е!)1 х х (1+ уКи). Если учесть шунтирующее действие Рис. 4.10 базового делителя в первом каскаде Ко= К (Кь то К„=Ко1((гв!+(г„+ К Н1 + + Р.!Я (1 + уКи)).
Выходное сопротивление уменьшается согласно формуле (4."!): К..с = Кю((Ко+К Ж+ уКи-), где РаКа!!(Ко+ К ) Ки =Кш К„а На практике сгремятся уменьшить глубину местной обратной связи, выбирая сопротивление Ко возможно малым. С уменьшением этого сопротивления приходится соответственно уменьшать и сопротивление К чтобы сохранить требуемую величину коэффициента усиления Ка При этом цепь обратной связи Ко — К получается низкоомной. Шунтируя выход усилителя, эта цепь снижает усиление, что, в свою очередь (при заданном коэффициенте усиления Кс ), приводит к уменьшению глубины общеи обратной связи. Очевидно, что существует оптимальное значение Ко, и К,„„, при которых имеет место максимально глубокая общая обратная связь, т.е.
имеет место наибольшая стабилизация характеристик усилителя. Дифференцируя выражение для Кс по Ко и приравнивая производную нулю, найдем у Ки — 1' где !6! + Кг Квьпл! !э! + + Ре! г) Двухкаскадный усилитель с общей параллельной обратной связью на току Соответствующая схема изображена на рис. 4.11. Сигнал обратной связи, пропорциональный выходному току, выделяется на резисторе Ке и через делитель В,-В„подается во ююдную цепь, где складывается в противофазе со входным сигналом, Кроме общей обратной связи существует и местная обратная связь последовательного типа по току во втором каскаде. Особенностью схемы является отсутствие базовых делителей и межкаскадной переходной емкости. Режимный базовый ток транзистора Т, протекает по резистору К а ток транзистора Тз — по резистору й„ь Конденсатор Сз не пропускает постоянный ток через резистор К'.
Поэтому этот резистор позволяет регулировать глубину общей обратной связи, не изменяя режимного базового тока транзистора Т,. Рве. 4.12 Согласно формуле '(4.12), для данного усилителя Ку Ку Кь Е' 1+ ук где Кз = КлКзь у = Яеl(Яе+ Н ° ~~ ИЪ Кп = 5.~КЯК+ К-Д, Кп Рыйи1(Км + йвх2) Входные сопротивления первого и второ!.о каскадов можно ПрсдетаВИтя В Вндс К ! = Гм + Гя (1+ Ра!) Ква = Гбг+ (ГП+ + Ко !! К!к) (1 + !эвг)" Заметим, что в выражении для К „учитывается местная обратная связь по току. Итак, общая обратная связь данного типа уменьшает коэффициент усиления по току в 1+ ТК! раз.
1"роме того, уменьшается входное сопротивление усилителя и увеличивается выходное сопротивление усилителя. При глу- 1 К„!! К' бакой обратной связи К! — — = 1+ . Так же как и в у Ко предыдущей схеме, существуют оптимальные значения сопротивлений Ко ° и Кап (Кг !! Квх!) Квнх.эг Ко Каа.апг Коапг (л-! а 1) хх! — 1 где Кх! + гб2 Кввп.э2 ! в2 + 1+Рг д) Трехкаскадные усилингеяи с оба!ими абра!анима сбягзялби Охватывать три усилительных каскада общей обратной связью опасно из-за возможности самовозбуждения, поэтому третьим каскадом обычно оказывается повторитель напряжения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
