Методические указания к задаче 4 (1267381)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Краткие теоретические сведения

В лекционном курсе, рассматривая влияние ОС на параметры и характеристики усилителя, мы придерживались допущения, на которых базируется классическая теория ОС:

1. Усилитель и ЦОС являются взаимно независимыми функциональными элементами.

2. Усилитель с ОС является однонаправленной системой.

Наиболее просто (с методической точки зрения) проблема учета взаимного влияния усилителя и ЦОС, а при необходимости и учета ненаправленности системы с ОС, решается матричными методами.

Например, усилитель с параллельной ОС по напряжению, можно рассматривать как параллельное соединение двух четырехполюсников – усилителя и ЦОС. Суммируя у - матрицы этих четырехполюсников, находят у – матрицу всей системы, т.е. усилителя с ОС. Далее, используя готовые формулы для линейного четырехполюсника, определяют необходимые параметры (коэффициенты передачи, входное сопротивление и.т.д. ) усилителя с ОС. В этом случае по умолчанию учитывается и взаимное влияние и ненаправленность входящих в соединение четырехполюсников.

В озможен и другой подход, ориентируемый на метод узловых потенциалов. Действительно, в методических указаниях к занятию №2, был рассмотрен пример составления y – матрицы схемы на рис.1.

В этом схеме имеет место последовательная ООС по току. Найдем ее коэффициент передачи по напряжению. Для любого линейного четырехполюсника

где - y- параметры транзистора в схеме с ОЭ.

Подставив в эту формулу выражения для и из полученной матрицы, найдем точное выражение для коэффициента передачи данной схемы (схемы с ОС).

где + (определитель матрицы).

Даже из этого простого примера видно, что матричные методы анализа наиболее эффективны при машинном проектировании, т.к. они связаны с громоздкими формулами и объемными вычислениями.

Кроме того, точность вычисления с использованием этих методов нивелируется технологическим разбросом параметров реальной схемы. Поэтому при ручном анализе и расчете таких схем вводят допущения, основанные на реальных соотношениях между параметрами элементов и, как правило, шунтирующим влияние ОС и тем более ее ненаправленностью пренебрегают.

Например, в данной схеме в области низких частот выполняются неравенства

а сопротивление R не превышает сотни Ом. С учетом этого, получим

где – коэффициент передачи схемы (транзистора) без ОС, а

- глубина ОС.

Выражения, описывающие влияние ОС на входное и выходное сопротивления, приведены в табл. 1.

Таблица 1

Здесь – параметры усилителя без ОС. - петлевое усиление и глубина ОС в режиме короткого замыкания источника сигнала ( ), а - в режиме холостого хода ( ). Аналогично для и только - в режиме короткого замыкания и холостого хода нагрузки. - параметры усилителя без ОС, - соответственно сопротивления источника сигнала и нагрузки.

Выражения в строке 2 более точные, чем в строке 3, так как они получены матричными методами. Выражения же в строках 3 и 2 совпадут только при условии, что что не всегда справедливо.

В табл. 2 приведены выражения для коэффициента передачи ЦОС для различных видов ОС

Таблица 2

Здесь -параметры ЦОС.

Пример 1

Найти сквозной коэффициент передачи и входное сопротивление схемы на рис.2. Дано:

Р ешение

В схеме имеет место последовательная ОС по напряжению. Связь отрицательная, т.к. напряжения находятся в противофазе.

Решим эту задачу в двух случаях

1. ЦОС не шунтирует усилитель

Находим коэффициент передачи усилителя без ОС

Определяем сквозной коэффициент передачи по напряжению усилителя без ОС

Находим глубину ОС

Значит, при введении ОС сквозной коэффициент усиления будет равен

Для определения входного сопротивления воспользуемся формулами табл.1. Для последовательной ОС

Значение же вычислим по формуле табл.1 (второй столбец и третья строка)

Тогда

1. Учтем шунтирующее влияние ЦОС

Находим по формуле где сквозной коэффициент передачи с учетом шунтирующего влияния ЦОС. Для определения воспользуемся эквивалентной схемой на рис. 3.

Отсюда следует, что

Для нахождения воспользуемся формулой табл.1 , только скорректируем величину входного сопротивления (см. рис.3) с учетом шунтирующего влияния ЦОС

5,46.

Таким образом,

Оценим относительную погрешность оценки и по приближенным формулам (без учета шунтирующего влияния ЦОС)

Учитывая технологический разброс параметров пассивных и особенно активных элементов, можно сделать вывод, что расчет по приближенным формулам в данном случае дает более чем достаточную точность. Поэтому впредь при решении задач на обратные связи шунтирующее влияние ЦОС можно не учитывать.

Задача 4.1

Классифицируете ОС в ОУ (рис.4) по знаку, способу подачи на вход ОУ и способу снятия с его выхода. Как данная ОС повлияет на его усилительные свойства, входное и выходное сопротивления? Информация об опорных и входных полюсах, о расположении сопротивлений нагрузки и источника сигнала приведены в табл.3.

Таблица 3

*Прочерк означает, что соответствующие сопротивления имеют конечное значение.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов книги