Космонавтика  Электронные усилители 

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

отличаются от параметров

отмеченные на рис. 5.2, б, суп;ественно усилителя со связью по напряжению.

Схему усилителя со смешанной обратной связью - по току и по напряжению-можно получить из схемы рис. 5.2, а присоединением нижнего входного зажима обратной цепи к верхнему выходному

зажиму усилителя. В этом случае

Рис. 5.3. Способы образования напряжения

а) сложением напряжений, б) сложением токов.

= Р(вых+-сввых)-

Входные цепи усилителей с обратной связью. Усилители с обратной связью как по напря*кению, так и по току различаются по способу образования напряжения на входе прямой цепи. Напряжение О можно получить либо сложением входных напряжений *) и напряжения обратной связи (рис. 5.3, а), либо сложением токов, пропорциональных входным и выходному напряжениям (рис. 5.3, б). В первом случае источники входных напряжений должны быть соединены последовательно и не могут иметь одной общей точки. Во втором случае источники сигналов и выход усилителя имеют одну общую точку.

В рассуждениях этого параграфа априори было принято, что сигналом на входе прямой цепи является напряжение и что входной ток равен нулю. Это справедливо лишь в тех случаях, когда входное сопротивление Z прямой цепи достаточно велико в сравнении с выходными сопротивлениями источников сигналов и обратной цепи (рис. 5.3, а), или велико в сравнении с сопротивлениями

Zj, Z Zq, (рис. 5.3, б). Такие соотношения справедливы лишь для ламповых усилителей в области низких или средних частот, когда сопротивление входной емкости еще велико.

В случаях транзисторных усилителей практически могут быть любые соотношения между сопротивлениями источников сигналов

*) В общем случае усилители могут иметь иесколько входов.



: § 5.1]

СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

и входным сопротивлением прямой цепи не только в области высших частот или фронтов импульсов, но и на любых частотах, включая самые низкие. Поэтому в транзисторных усилителях, как правило, необходимо учитывать, что реальные входные сопротивления Z прямой цепи невелики и что во вход прямой цепи ответвляется входной JOK /, как показано на рис. 5.3, б.

В схеме рис. 5.3, а напряжения сигналов включены последовательно, в схеме рис. 5.3, б токи сигналов протекают через параллельные ветви. Эти особенности схем обусловили возникновение широко распространенных терминов последовательная обратная связь и параллельная обратная связь . Оба термина, по

Рис. 5.4. Усилитель с обратной связью со сложением токов.

существу, неправильны, поскольку обратная связь представляет собой явление передачи энергии, а не схему.

Обратная связь в усилителях рис. 5.1, а и 5.2, а осуществлена путем сложения напряжений. Усилители со сложением токов во входной цепи отличаются от усилителей со сложением напряжений иным напряжением U на входе прямой цепи и другим способом определения коэффициента передачи обратной цепи р. Для определения величины р в схеме рис. 5.4 воспользуемся методом наложения. Для этого представим себе, что входные зажимы усилителя закорочены, а на выходе действует напряжение С/вых- Тогда оказывается, что

(5.3)

Определим теперь долю входного напряжения, которая действовала бы на входе прямой цепи между зажимами сиз при условии, что напряжение U - Q. Для этого закоротим выходные зажимы усилителя и заметим, что делитель -Z делит входное напряжение таким образом, что напряжение между точками сиз получается меньше входного. При этом коэффициент передачи делителя



У--1. (5.4,

а напряжение t/ между точками с - з уменьшается до величины

Складывая два напряжения, находим величину напряжения U:

t>=BxYBX+B.xP = Bxj4rX-+BHX2T- (-

Напряжение U можно определить иным способом - из уравнения, учитывающего равенство токов в сопротивлениях и Zg:

Овх-и и-иъых г

7 7 вх

Коэффициент усиления и выходное сопротивление усилителей с обратной связью как по току, так и по напряжению не зависят от способа получения напряжения U, Поэтому все, что будет сказано в § 5.2 и § 5.3 применительно к обратной связи со сложением напряжений, целиком справедливо и для случая обратной связи со сложением токов, если учитывать соответствующим образом определенные Р и Ybx-

В заключение заметим, что в этой главе, посвященной выяснению зависимости основных параметров усилителя К*, вых, -вх от параметров петли обратной связи, анализ производится главным образом символическим методом. Влияние обратной связи на переходные характеристики усилителей рассмотрено операторным методом в главе 9.

[§ 5.2. Обратная связь по напряжению

Коэффициент усиления и выходное сопротивление. Определим коэффициент усиления К* и выходное внутреннее сопротивление Zbhx усилителя с обратной связью, изображенного на рис. 5.1. Выходное сопротивление любого реального источника эдс и, в частности, усилителя может быть обнаружено только при протекании

тока через источник. Поэтому параметры К* И вых

удобно определить из зависимости выходного тока 1 от входного напряжения усилителя Од. Выходной ток усилителя равен эдс эквивалентного генератора, деленной на полное сопротивление цепи:

вых=7-XT* (-

вых т

оказывается равным



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