Главная страница  Транзисторные схемы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 [ 119 ] 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

из которых первые два позволяют найти trii, а третье после подстановки mi дает выражение

совпадающее по форме с (8-1), но с коэффициентом прямой передачи

Л = = Лх5вь,х. (8-46)

Таким образом, общие выражения (8-1)-(8-3) действительны для любой реальной однонаправленной системы, если характеризовать усилительную способность отношением величины /п в нагрузке к величине т в генераторе сигнала (что было обосновано в сноске на с. 330).

Помимо передаточного параметра всегда представляют интерес входное и выходное сопротивления усилителя с обратной связью. Зависимость этих сопротивлений от глубины обратной связи также можно исследовать в общем виде, не конкретизируя схемы на рис. 8-1.

Напомним, что входное сопротивление определяется величиной Швх (а не /Пг), т. е. генератор Г при оценке R нужно считать идеальным Тогда

nil ~ nBXteSX - miBX .

т4=иЛта?вых.

где > 5вх поскольку генератор Г считается идеальным. Из приведенных соотношений следует:

1-f хЛ?в.чвых

Поскольку в отсутствие цепи обратной передачи = т, приходим к выводу, что наличие цепи к приводит куменьшению величины пц по двум причинам: из-за конечного выходного сопротивления генератора к (т. е. в связи с тем, что ggjj < 1), а главное, благодаря обратной связи, характеризуемой глубиной 1 -Ь у.А1. Таким образом, если величины т и nti - напряжения, то благодаря обратной связи уменьшается напряжение Ui, что приводит к уменьшению тока /i и соответственно увеличению эквивалентного входного сопротивления (определяемого как UbxHi)- Если же величины и mi - токи, то благодаря обратной связи уменьшается ток /j, что приводит к уменьшению напряжения Ui и соответстаенно увеличению эквивалентной входной проводимости (/вх/fi). а эквивалентное входное сопротивление (UiUbj) уменьшается.

Для того чтобы оценить выходное сопротивление, следует учесть, что оно определяется величиной Швых. задаваемой в отсутствие нагрузки и входного сигнала (Иг = 0). Влияние выходного сопротивления Проявляется в различии величин и Ивых. поэтому рассмотрим зависимость разности 2 - Ивых от глубины обратной связи. Из рис. 8-1 видно, что в отсутствие его роль играет входное сопротивление четырехполюсника к. Поэтому, чтобы оценить выходное сопротивление усилителя в чистом виде , опустим не только но и R.. Тогда, задав извне величину Ивых, можем записать:

тг=- УъхАтых

и, следовательно,

{1Щ-твых)о. с=- вых (1 -Ь иЛвх)- (8-6)

См. предпоследний абзац в разделе Внутренняя обратная связь , § 7-2.



Поскольку .в отсутствие цепи обратной передачи щ - О, т. е. пц - тъа. = = - твых. приходим к выводу, что наличие цепи к приводит к увеличению разности гщ - твых- Таким образом, если величины Шг и /Пвых -напряжения, то увеличение разности - t/вых (благодаря обратной связи) влечет увеличение тока через внутреннее сопротивление генератора U, а вместе с тем и выходного тока. При заданной э. д. с. t/stix это. равносильно уменьшению эквивалентного выходного сопротивления (определяемого как - вых/вых)- Если же величины и Ствых- токи, то увеличение разности /а - /вых (благодаря обратной связи) влечет увеличение напряжения на

lex Ku-Ui


RnzMi

JrbX---

>J

- fix

Щ-х/еых


Щ-кРвых

Рис. 8-2. Скелетные схемы усилителей с обратной связью.

о - последовательной по напряжению; б - параллельной по напряжению; е - последовательной по току; г - параллельной по току.

внутреннем сопротивлении генератора h, а вместе с тем и на выходе. При заданном токе /вых это равносильно уменьшению эквивалеитной выходной проводимости (определяемой как - /вых/вых) и увеличению эквивалентного выходного сопротивления.

В обоих случаях в величину эквивалентного выходного сопротивления можно внести поправку на входное сопротивление цепи к, которым раньше пренебрегли. Поправка состоит в параллельном или последовательном соединении обоих сопротивлений, в зависимости от типа обратной связи - по напряжению или по .току, см. рис. 8-2. Результирующее сопротивление оказывается таким же, как если бы мы с самого начала объединили выходное сопротивление генератора А с входным сопротивлением цепи к, а влияние обратной связи отразили соответственно делением или умножением суммарного сопротивления на глубину обратной связи 1 -- JiBxBbix- Здесь 1вых - коэффициент выхода, аналогичный коэффициенту Евых, но отличающийся от него, поскольку нагрузка отключена и на выходе имеется лишь входное сопротивление цепи обратной передачи; поэтому > 1.



Классификация. На рис. 8-2 представлены четыре основных способа реализации обратной связи. Все они соответствуют общей структурной схеме на рис. 8-1.

Обратная связь по напряжению (рис. 8-2, а и б) характерна тем, что сигнал обратной связи (t/c или /(,.с) пропорционален выходному напряжению.

Обратная связь по току (рис. 8-2, виг) характерна тем, что сигнал обратной связи {Uo,c или /(,.с) пропорционален выходному току.

По способу сложения сигнала обратной связи с входным сигналом различают: обратную связь со сложением напряохений (рис. 8-2, а к в) к обратную связь со слоокением токов (рис. 82, б и г). В литературе обратную связь со сложением напряжений часто называют последовательной, а со сложением токов - параллельной. Эти названия менее точны по физическому смыслу (и не всегда правильно используются), но удобны в силу их кратности .

Исходя из размерностей выходных и входных величин, приходим к выводу, что коэффициентами передачи усилителей, показанных на рис. 8-2, должны быть: коэффициент усиления напряжения Ки (рис. 8-2, а), сопротивление передачи (рис. 8-2, б), крутизна усилителя Sy (рис. 8-2, в) и коэффициент усиления тока Ki (рис. 8-2, г) . При наличии обратной связи все параметры подчиняются общим закономерностям (8-1)-(8-4), причем коэффициенты обратной связи к., и К{ безразмерны, а коэффициенты кц и xs имеют соответственно размерности проводимости и сопротивления.

Коэффициенты 6 (см. предыдущий раздел), характеризующие распределение напряжений и токов на входе и выходе усилителя при бездействующей обратной связи (х = 0), зависят от структуры входа и выхода схемы. А именно, при сложении напряжений на входе (рис. 8-2, айв)

Евхи- - о 1 п i D ~ (8-7а)

вхи=(вхи)д =о=п fp-; (8-76)

г вхТАвыхк

при сложении токов на входе (рис. 8-2, б и г)

Bx£=(ox/)g =0 --rSi-

*г вх-[-выхи

Иногда [71, 121, 122] используют аналогичную терминологию и для выходной цепи. Тогда схемы на рис. 8-2, а-г, называют соответственно схемами с последовательно-параллельной, параллельной, последовательной и параллельно-последовательной обратной связью.

Крутизну усилителя было бы логичнее назвать проводимостью передачи , но этот термин не имеет распространения в усилительной технике.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 [ 119 ] 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

© 2000 - 2021 ULTRASONEX-AMFODENT.RU.
Копирование материалов разрешено исключительно при условии цититирования.