Изъюров Г.И. - Расчет электронных схем (1266568), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Цепь обратной связи выполнена в виде резистивного делителя напряжения (хз, хз). подключенного параллельно нагрузке. Из рассмот- ПЗ иных )выл»н (4.8) Рис. 4.4 Рис. 4.З Кроме того, (4.9) ПРИМЕРЫ И ЗАДАЧИ (4.5) Квхвв = йвх (1+ ?Ка), (4.6) Решение 1. Определлм коэффициент лителя без обратной связи при усиления по напряжению усихолостом ходе. Используя (4.4), 2,5 Отсюда Ки = 500. — = 625. получим ЯЮ = Ко„„2/(2+ 0,5.) К . йы /(1+ уКи )* (4?) 114 рения схемы на рис. 4.3 видно, что ьг ~г и,„=?и „= и,, т.е. у= х+ г г+ г Коэффициент усиленги без обратной связи Кохх»н Ю= ~н+ ~вььх где Ян = йн 1 (йх + Яг).
Суммируя входные напряжения, получаем ивх уивь» ихн ?Кги Кои й = и /(1 + уКи), но и,„„= Кий = — — ' — —, 1+?К,' так что коэффициент усиления с обратной связью иных Ки Ки Ко, и,„1+?Кс Г ' Отсюда следует, что ООС уменьшает коэффициент усиления в Р=1+?Ки Рнк Действие напряжения обратной связи последовательного типа приводит к уменьшению входного тока, что эквивалентно увеличению входного сопротивления усилителя с обратной связью. Можно показать, что т. е.
вхолное сопротивление увеличивается в 1 + уК„раз. Наличие ООС по напряжению обеспечивает стабилизацию вьтодного напряжения при изменении тока нагрузки. Этот эффект эквивалентен уменьшению выхолного сопротивления усилителя с обратной связью.
Можно показать, что т. е. выходное сопротивление уменьшается в 1+ ?Ко Раз. б) Последовательная обратная связь ло току Структурная схема усилителя с последовательной обратной связью по току приведена на рнс. 4.4. Сигнал обратной связи в данной схеме пропорционален выходному току, который протекает по сопротивлению обратной связи В . Возникающее при этом падение напряжения 1 К является сигналом обратной связи.
В том случае, когда К ~ Квы получим Киххйн К„+)? +й Коэффициент усиления и входное сопротивление с. обратной связью определяются соответственно по формулам (4.5) и (4.6) с учетом выражений (4.8) и (4.9) для у и Ки. Наличие ООС по току приводит к стабилизации выходного тока, что эквивалентно увеличению выходного сопротивления усилителя с обратной связью. Можно показать, что Въ ФЯ +Я Ко, (4.10) т. е. выходное сопротивление увеличивается. 4.5. Усилитель с входным сопротивлением Ю,х 10 кОм н выходным сопротивлением К = 0,5 кОм при работе на нагрузку с сопротивлением Кн = 2 кОм имеет коэффициент усиления по напряжению, равный 500. Как изменятся коэффгщиеггг усиления, входное и выходное сопротивления усилителя при введении в него последовательной обратной связи по напряжению? Делитель напряжения включен параллельно нагрузке и составлен из сопротивлений Кг = 9,9 кОм и Кг = 100 Ом.
2. учтем влияние делителя напряжения: Е„Квай, +К,) =2((9,9+0,1) вв 1,66 «О гн Рис. В5 Рис. в.в Кь Кзнн~н/(1ньн + 1 н) (4.11) 0,5 1 + 0,01 . 625 где 1 н Ун(уь + 12И)н+ Уь + 12) (4.12) т. е. у Уз/(Уь + 12). нв Согласно (4.4), с учетом шунтиругошего действия делителя получим Ки = 625 1 6/(1 66 + 0.5) = 480 3. Определим коэффициент передачи цепи обратной связи: у = Кз/(Кг + Кз) = 0 1/(О 1 + 99) = 0 01. 4. Находим коэффициент усиления, входное и выходное сопротивления при ввелении обратной связи.
Согласно формулам (4.5), (4.6) и (4.7), имеем Ки, = = 83„' К,„м = 10(! + 0,01 480) = 58 кОм; 480 1 + 0,01 ° 480 4.6. В усилитель (см. условия задачи 4.5) вводится последоватедьная обратная связь не по напряжению, ало току с помощью резистора с сопротивлением К = 100 Ом (рис. 4.4). Опрелелить получившиеся при этом коэффициент усиления, входное и выходное сопротивления и сравнить с результатами задачи 4.5. Ответ: 19,2; 250 кОм; 63,1 кОм.
8 4З. УСИЛИТЕЛИ С ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ а) Параллельная обратная связь по току Структурная схема усилителя с параллельной обратной связью по току приведена на рис. 4.5. Ка входе данной схемы происходит алгебраическое суммирование токов 1 и 1„. Видно, что сигнал обратной связи 1 вводится параллельно с сигналом 1, поэтому такую обратную связь называют параллельной.
Кроме того, сигнал обратной связи 1 пропорционален выходному току 1 „, поэтому такую обратную связь называют обратной связью по току. Часть структурной схемы, заключенная в прямоугольник, представляет собой эквивалентную схему собственно усилителя, в которой У вЂ” входная проводимость, У вЂ” выходная проводимость и К,„— коэффипиент усиления по току в режиме короткого замыкания на выходе усилителя.
Цепь обратной связи образована двумя резисторами с проводимостями у; и 1ь Из схемы на рис. 4.5 видно, что )„=у! „= 1ннн Уь+ Уз Коэффициент усиления без обратной связи Суммируя входные токи, получаем Г = 1 — у/, = 1,„— уКзГ и Г= , но 1 „= КгГ = '*, так что коэффициент 1+ уК,' '"* 1+ уК„' усиления с обратной связью 1, Ку К, 1, 1+уКз г Отсюда следует, что коэффициент усиления уменьшается в Г= 1+ уКг раз. Действие тока обратной связи параллельного типа 1 приводит к увеличению входного тока, что эквивалентно увеличению входной проводимости уснльзтеля с обратной связью У„„= У.„(1 + ук,) (4.13) в 1+ уКз раз.
Выходная проводимость при введении параллельной обратной связи по току уменьшается: У = У „/(1 + ук,„). б) Параллельная обратная связь по напряжению Структурная схема усилителя с параллельной обратной связью по напряжению приведена на рис. 4.6, Вилно, что сигнал обратной связи в данной схеме пропорционален выходному напряжению, а на входе схемы происходит алгебраическое суммирование токов ум и 1 .
В том случае, когда и к и, имеем 1 =у1, =и У но и =1 /У отсюда )ес 7==. (4Д 5) Кроме того, К,„,У У +У„ (4.16) Коэффициент усиления н входная проводимость усилителя с обратной связью определяются соответственно по формулам (4.12) и (4.13) с учетом вы)взжений (4.15) н (4,16) для у н Кь Выходная проводимость для рассматриваемого типа обратной связи увеличивается. Можно показать, что У„=1' +У„Кг.
(4.17) ПРИМЕРЫ И ЗАДАЧИ Решение !. Определим коэффициент усиления по таку усилителя без обратной связи прн коротком замыкании нагрузки. Используя (4.11), получаем 500 = Км,500Д100 + 500), отсюда К1„, = = 600. 2. Учтем влияние цепи обратной связи: )е(ус+ Уз) 500(10000+ 101) 1' + Ул + Уз 500 + 10000+ 101 Согласно (4.1!), с учетом пассивного действия цепи обратной связи 600 ° 476,4 100 + 476,4 3. Определяем коэффициент передачи цепи обратной связи: 1; 101 7= = 0,01. Уь + Уз 101+ 10000 11В 4.7. Усилитель с входной проводимостью У = 2 мСм и выходной проволимостью У = 100 мкСм прн работе на нагрузку У„= 50 мкСм имеет коэффьщиент усиления по току, равный 500. Как изменятся коэффициент усиления, входная и выходная проводимости усилителя при введении параллельной обратной связи по току? Токовый делитель включен так, как показано на рис.
4.5, и составлен из резисторов с проводимостями У = 10 мСм н Уз = 101 мкСм. 100 У~~ = 1 1 — — 14,3 мкСм. Видно, что введение обратной связи данного типа привело к уменылению 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 и выходную проводимости и сравнить с результатами задачи 4.7. Олнвеап 45,4; 22 мСм; 6,11 мСм. В 4.4. СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ а) Однокоскодный усилисявль с яослвдовотвльной об)ханной связью ло моку Этот вид обратной связи обеспечивается простейшим способом — включением резистора йе в эмиттерную цепь однокасквдного усилителя по схеме с общим эмиттером (рис. 4.7). При этом выходной ток, протекающий по резистору все, создает напряжение обратной связи н =1 лв, которое во входном контуре последовательно складывается с сигналом генератора е„.
Фактически на вход схемы в противофазе со входным сигналом подается некоторая часть выходного сигнала, т. е. реализуется отрицательная обратная связь по току последовательного типа Обычно величина Дел г Тогда для получения соответствующих расчетных формул достаточно в формулах для простейшего каскада ОЭ заменить сопротивление г, на йв. Для входного сопротивления получим в Велес =ге + йе(1+ ()е) йоРе вл -л л Из последнего выражения видно, ел что сопротивление й значительно больше, чем в обычном каскаде ОЭ (поскольку лсе ъ.
г,). 119 4. Находим коэффициент усиления, входную и выходную . проводимости при введении обратной связи. Согласно формулам (4.12), (4.13) и (4.14), имеем 496 0 496 е3 1 2(1+0(И. 1+ 0,01.496 Выходное сопротивление Квн»ас = [Г» (1 + 076)1 ( Кк Кк где Ко уб Кг. + гб+ Ко Видно, что уб увеличивается с увеличением Ко и соответственно увеличивается К,„, по сравнению с выходным сопротивлением обычного каскада ОЭ. Это соответствует общим свойствам обратной связи по току. Коэффициент усиления по напряжению Р,(К.И.) Кг + Кв»сс т.
е. величина Ко меньше, чем в каскаде ОЭ, так как К,к ъ Кк к Кв ъ К „. Если обратная связь глубокая, то Ко вб Ко При холостом ходе (Кв -в со) Ко вв К»!Ко. Последнее выражение соответствует общему выражению (4.2), характеризующему глубокую обратную снязь, т. е. у = = Ко/К„что, в свою очередь, соответствует выражению (4.8) для рассматриваемого типа обратной связи. Схема каскада на полевом транзисторе с обратной связью по току последовательногс типа приведена на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
