Радиоприемные устройства - Баркан В.Ф.
Скачать (прямая ссылка):
Блок-схемы усилителей с отрицательной обратной связью показаны на фиг. 3. 22, 3. 23 и 3. 24.
В схеме фиг. 3. 22 на вход усилителя, помимо напряжения на входе сигнала через цепь обратной связи подается напряжение
?—?(1+8).
(3.38)
88
0братной связи и о о, значение которого пропорционально напряжению на выходе
#о.с = Р</.ы„. (3-39)
Величина (3 называется коэффициентом передачи цепи обратной связи.
В схеме фиг. 3. 23 напряжение обратной связи ио.с пропорционально току /„ в цепи нагрузки усилителя и сопротивлению связи %е'.
Значение напряжения обратной связи в схеме 3. 24 зависит и от выходного напряжения и от тока в цепи нагрузки
^о.с=р(^,ых+ад. • (3.40)
В рассмотренных схемах напряжение обратной связи вводится во входную цепь последовательно с первичным источником напряжения. Такие схемы называются схемами с последовательной обратной связью.
В некоторых усилителях напряжение обратной связи подается непосредственно на входные зажимы (фиг. 3.25), такие схемы называются схемами с параллельной обратной связью.
Рассмотрим физические свойства усилителя с последовательной обратной связью по напряжению, часто применяемой в современных радиотехнических устройствах.
В схеме фиг. 3.22 напряжение на сетке лампы иг равно сумме входного напряжения ?/вх и напряжения обратной связи ?/0 с
и=Ов^иол. (3.41)
Обозначим через К коэффициент усиления усилителя без обратной связи.
у> ^вых_ (3.42}
V* '
а через /С0>с-~ коэффициент усиления того же усилителя с обратной связью
С^т2-. (з.4з>
Подставим в формулу (3.43) значение ?/в< из формулы (3.41). Тогда
ие — и0Л
Заменим напряжение ?/ос его значением из формулы (3.39)
Учитывая выражение (3. 42), окончательно получим
К
1 — р/с
(3.45)
усилитель
цепь _ обратной связи
и*
Фиг. 3.22. Блок-схема с обратной связью по
усилителя напряжению.
иа
Усилитель
и*
-4 И и
Цепь обратной связи
Фиг.
Из формулы (3. 45) следует, что результаты воздействия обратной связи на усилитель зависят от произведения (ЗК, называемого
фактором обратной связи.
Коэффициент усиления К и коэффициент передачи цепи обратной связи (3 в общем случае могут иметь комплексный характер.
Если фактор обратной связи (3/С отрицателен, что соответствует случаю отрицательной обратной связи, то Ко.с будет меньше К:
Уменьшение коэффициента усиления Ко.с объясняется тем, что при отрицательной обратной связи напряжение на сетке лампы оказывается меньше входного сигнала на величину напряжения обратной связи. Уменьшение действующего на сетку лампы напряжения вызовет понижение напряжения и на выходе усилителя. Внешне это явление проявляется в падении величины коэффициента усиления каскада.
Если фактор обратной связи положителен, что соответствует случаю положительной обратной связи, то модуль коэффициента усиления Ко.с может быть больше коэффициента усиления К того же устройства без обратной связи. Объясняется это тем, что напряжение обратной связи, совпадая по фазе с сигналом, увеличивает действующее на сетке лампы напряжение, а следовательно, и напряжение на выходе усилителя.
При значении р/С=1 знаменатель формулы (3.45) обращается в нуль, а коэффициент усиления Ко,с— в бесконечность.
3.23. Блок-схема усилителя с обратной связью по току.
вых
Фиг.
3.24. Блок-схема усилителя со смешанной обратной связью.
и0
Усилитель
и,
'ос
Цепь „ обратной сдязи
и*
вых
Фиг. 3.25. Блок-схема усилителя с параллельной обратной связью по напряжению.
90
В усилителе с таким значением р/( ничтожно малые входные напряжения произвольного характера могут вызвать значительные напряжения на выходе. Условие р/С=1 является условием самовозбуждения усилителя. При татом значении фактора обратной ,-вязи усилитель превращается в генератор паразитных колебаний.
Частоты паразитных колебаний нередко находятся в рабочем диапазоне частот усилителя, в результате чего он становится непри-I одным для использования. Следует заметить, что усилитель нельзя использовать и в том случае, когда частота паразитных колебаний находится за пределами рабочего диапазона.
Влияние отрицательной обратной связи сказывается не только на коэффициенте усиления, но и на таких показателях работы усилителя, как различного рода искажения, неизменность величины коэффициента усиления во времени и стабильность выходного напряжения.
Как известно, искажения и помехи любого вида вызывают в конечном счете изменение формы сигнала на выходе. Цепь отрицательной обратной связи позволяет ослабить искажение формы кривой выходного напряжения. В усилителе с обратной связью любое искажение формы сигнала сопровождается подачей на вход противофазного напряжения, вызванного искажениями на выходе усилителя. Это дополнительное напряжение, будучи усиленным в схеме усилителя, компенсирует возникающие в усилителе искажения.
Произведем количественную оценку этого явления для средних частот диапазона, на которых фазовые сдвиги усилителя и цепи обратной связи малы.
Коэффициент усиления К и коэффициент передачи цепи обратной связи р на средних частотах имеют не комплексные, а чисто вещественные значения.
