полученный коэффициент запаса следует признать недостаточным. Для увеличения ослабления следует дополнительно уменьшить частоты (йБ и Ид до (6-i-) \0padjceK (9,5ч-\1,\ кгц).

Стабилизация усилителя в области низших частот заключаете. в уменьшении постоянных времени т в двух каскадах при одновременном увеличении постоянных т других каскадов. Эгим дости-гается быстрое возрастание фазового опережения до величины, немного меньшей, чем 180°, и увеличение ослабления на декаду частоты вследствие увеличения площади суммарной фазо-частотной характеристики двух каскадов. Чем больше т остальных каскадов, тем меньше средняя частота кривых арктангенсов для этих каскадов, тем ниже частота со , и тем больше получается полное ослабление на этой частоте.

Метод стабилизации усилителя путем изменения постоянных времени каскадов имеет существенные недостатки: происходит сужение полосы частот петли обратной связи, амплитудно-частотная характеристика усилителя получается с горбами в области низших и высших частот (как на рис. 5.8), а переходная характеристика-с большими выбросами; метод не позволяет достичь большого ослабления усиления.

Разновидностью рассмотренного метода является такой выбор постоянных времени, когда они изменяются от каскада к каскаду в геометрической прогрессии, например; т,= 100 жек, х = \0 мсек, г = 1 мсек. Величины ослаблений, которые получаются в таких случаях, приведены в таблице 5.2.

Таблица 5.2 Предельные величины /fp устойчивых усилителей

Когда постоянные каскадов составляют прогрессию, частотные характеристики также сужены, но горбы на крайних частотах получаются меньше, чем в предыдущем случае, благодаря более плавному ходу фазо-частотной характеристики. К сожалению, ослабления, указанные в табл. 5,2, также получаются меньше, чем в усилителе с характеристикой рис. 5.14.

Стабилизация при помощи цепей фазовой коррекции. В наиболее трудных случаях, когда необходимо обеспечить устойчивость

J% 5.5]

УСТОЙЧИВОСТЬ УСИЛИТЕЛЕЙ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

Иногокаскадного усилителя при /СР>100, частотные характеристики каскадов изменяют при помощи цепей фазовой коррекции C~R и Q-i?j (рис. 5.15). Эти цепи служат для сильного ослабления усиления в области высших и низших частот при сохранении дополнительного фазового сдвига в петле обратной связи, меньшего 180° во всей области частот,

где /<:р>1.

Конденсатор С, и сопротивление корректирующие фазу в области низших частот, выбирают с учетом условий О С, и R.Re (рис. 5.16). Конденсатор С, и сопротивление R служат для коррекции на высших частотах (рис. 5.17). Необходимо, чтобы С,С , а /?2</?вых-

Проследим действие цепочки С,-R. При понижении частоты сигнала возрастает сопротивление конденсатора Когда его величина приближается к величине сопротивления R, положительный

Рис. 5.15. Каскад с цепями фазовой коррекции.

Рис. 5.16. Эквивалентная схема для области низших частот и ее фазо-частотные характеристики.

0),/й)а= 1 0: KcL)au)j/CL)4=I0.

фазовый сдвиг близок к максимальному, но остается меньше 4-90 на каскад. При этом усиление уже значительно уменьшилось, так как R<R. При дальнейшем снижении частоты получается l/coQ/? но еще 1/(вС, </?j. Поэтому коэффициент передачи цепи рис. 5.16 приближенно равен RJ(R + /?) < 1, а фазовый сдвиг меньше экстремального. Наконец, в области очень низких частот, когда l/coC, фазовый сдвиг приближается к ф=-[-90°, но усиление каскада уже .сильно уменьшено.

Аналогичные явления происходят на высших частотах. При увеличении частоты сначала существенно уменьшается сопротивление конденсатора С. Когда l/coC,/? отрицательный фазовый сдвиг достигает максимума. Усиление при этом значительно уменьшается вследствие того, что /?2вых- При l/(oCj</?j<l/(oC коэффициент

Рис. 5.17. Эквивалентная схема для области высших частот и ее фазо-частотные характеристики.

(Оз/Ша=10; 0),/Ко)з(йз= 10.

передачи ослабляется до /?2/(/?вых + г)> фазовый сдвиг также уменьшается. И, наконец, в области очень высоких частот, когда l/(oC < </? фазовый сдвиг приближается к ф = - 90 , однако усиление каскада в этой области уже небольшое.

(2 УГ

Рис. 5.18. Цепь фазового опережения и ее фазо-частотные характеристики.

0)з/0)а=30.

Количественное изучение цепей коррекции целесообразно начать с рассмотрения цепи фазового опережения (рис. 5.18), названной так по ее применению в регуляторах. Коэффициент передачи этой цепи

<\\R.) +рс,

(5.43)