Материал: Левичев В.Г. Радиопередающие и радиоприемные устройства [учеб. пособие]

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

§ 6. ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ В УСИЛИТЕЛЯХ

1. Основные схемы отрицательной обратной связи

Качественные показатели усилителя улучшаются, если в нем применяется отрицательная обратная связь (ООС).

В результате применения ООС происходит значительное умень шение нелинейных, частотных и фазовых искажений, возникаю щих в усилителе. Заметно повы шается стабильность коэффици ента усиления и полосы пропу скания. Может быть изменено входное и выходное сопротивле ние усилителя.

Малая величина нелинейных искажений в усилителе с отрица тельной обратной связью позво ляет повысить его КПД и выход

ную	неискаженную		мощность,
что	имеет	особо важное значе
ние	для	усилителей	мощности

низкой частоты.

В усилителях напряжения от рицательная обратная связь обычно применяется для расши рения их полосы пропускания, т. е. для уменьшения частотных и фазовых искажений, а также для стабилизации параметров.

Усилитель может состоять из одного каскада или быть много каскадным. В большинстве ра диоприемников усилители с ООС являются однокаскадными. По этому в данной книге рассматри ваются только такие усилители. Усилительный каскад с ООС может быть низкочастотным или высокочастотным. Практически

Рис. 2.54. Основные схемы отрица- тельной обратной связи:

а — последовательная обратная связь по напряжению; б — параллельная обратная связь по напряжению; в — последователь ная обратная связь по току; г — комби нированная обратная связь

ООС чаще используется в усилителях низкой частоты Будем считать, что они ламповые.

В усилительном каскаде с ООС на сетку лампы одновременно с входным напряжением подается также несколько меньшее напря жение обратной связи, фаза которого в области средних частот усилителя противоположна фазе входного напряжения. Напряже ние обратной связи Ufi создается в самом каскаде. Оно получается в его выходной цепи,

279

Напряжение обратной связи бывает пропорционально либо вы ходному напряжению, либо выходному току. В первом случае полу

чается обратная	связь по н а п р я ж е н и ю . Во втором случае
обратная связь	по т о к у .

Несколько реже встречается комбинированный вид обратной

связи	(по напряжению и по току).
В	зависимости от способа подачи напряжения обратной связи

на вход усилителя различают последовательную и параллельную обратную связь.

Перечисленные варианты схем отрицательной обратной связи приведены на рис. 2.54. Из этих схем видно, что в усилителе с от рицательной обратной связью напряжение на сетке лампы не равно входному напряжению. Оно меньше его на величину напряжения обратной связи. Это обстоятельство служит причиной уменьшения коэффициента усиления усилителя, в котором применена отрица тельная обратная связь. Для компенсации этого недостатка прихо дится увеличивать усиление в предыдущих каскадах. Затруднений при этом обычно не возникает.

2. Усилители с последовательной обратной связью по напряжению

Из всех схем отрицательной обратной связи наибольшее приме нение получила схема с последовательной обратной связью по на

пряжению	(рис. 2.54, а) . Объясняется это	тем,"что в ней	наиболее
удачно сочетаются все лучшие свойства		отрицательной	обратной
связи.	*

Пользуясь рис. 2.54, а, выведем формулу для коэффициента уси ления уоилителя с отрицательной обратной связью. В этой схеме напряжение обратной связи получается при помощи делителя, со

стоящего из	сопротивлений R\ и R%, суммарная	величина	которых
значительно	больше сопротивления нагрузки	поэтому	делитель

напряжения на величину полезной нагрузки усилителя влияния не оказывает. Напряжение обратной связи подается на вход усили теля в противофазе с входным напряжением и напряжение на сетке лампы равно их разности:

(2.133)

В рассматриваемой схеме уоилителя напряжение обратной связи

составляет некоторую часть выходного напряжения:
вых>	(2.134)

280

Отсюда вытекает, что коэффициент обратной связи представляет собой отношение напряжения обратной связи усилителя к его вы ходному напряжению. В общем случае коэффициент р может быть любой величины. Однако в усилителе, изображенном на рис. 2.54, а, его можно изменять только от нуля (обратной связи нет) до еди ницы (обратная связь максимальная). Это следует из того, что в данной схеме

В = —

?Rt + R,'

где	сопротивления			Ri и R2 могут			иметь произвольные величины.
	На	практике в подобных усилителях						коэффициент		обратной
связи обычно выбирают в пределах 0,05—0,2.
	Величина выходного напряжения зависит от напряжения на сет
ке лампы:					UaM	=	K-Ue.			(2.135)

	Следовательно, напряжение' обратной связи U,.								=$KUg.	Подста
вив	это значение			/7р в формулу		(2.133), получим			L / g = i 7 B X — $ K U g ,
откуда					UBX = Ug(l+$-K).					(2.136)

	Так как коэффициент усиления всякого усилителя равен отно
шению		выходного		напряжения		к напряжению на			входе, то
					* Р = т т т * .						< 2 Л 3 7 >
где	/Ср—коэффициент				усиления усилителя			с отрицательной			обрат
	К—		ной связью;
			коэффициент		усиления		того же усилителя без			обратной
			связи.
	Таким		образом, в		результате		отрицательной		обратной		связи
коэффициент усиления					усилителя		уменьшается в		\+$К	раз. Про

исходит это потому, что при наличии отрицательной обратной свя зи напряжение на сетке лампы оказывается меньше входного на пряжения в 1+р/С раз.

В самом деле, из уравнения (2.136) видно, что

и* = ТТЩ-	( 2 - 1 3 8 )
Выше было оказано, что напряжение обратной связи	всегда

меньше входного напряжения. Покажем, что это действительно так:

£/р =	$KUg = [ЪК-(<УВХ - U?) = (ВД, Х - р/О/р.
Следовательно,

281

Полученные формулы для К?,

н U? верны для средних ча

стот всех усилителей, схемы которых изображены

на

рис. 2.54. За

пределами средних частот они требуют

уточнения

зависимости

от особенностей принципиальной схемы усилителя.

Р е з и с т о р н ы й

у с и л и т е л ь с

п о с л е д о в а т е л ь н о й

о б р а т н о й с в я з ь ю п о н а п р я ж е н и ю

Принципиальная

схема резисторного

усилителя с последователь

ной обратной связью по напряжению приведена

на рис. 2.55. В ней

напряжение

обратной связи

создается

на резисторе

R.2 и подается

на сетку лампы последовательно с

входным

напряжением.

Совершен

но очевидно, что оно является

частью выходного

напряжения.

Графики,

иллюстрирующие

фи

зические процессы в усилителе при

усилении

синусоидального

напря

жения

средней

частоты,

приведены

вых

на

рис. 2.56. Они

строятся

том

же порядке, как и для

усилителя

без

обратной

связи.

Необходимо

только

учесть,

что

на

сетку

лампы

теперь

подается

не

все

Рис. 2.55.

Схема

резисторного

входное

напряжение,

только

усилителя

с последовательной об

часть

его.

ратной связью

по

напряжению

целью

выяснения

частотных

свойств

усилителя

отрицатель

ной обратной связью по напряжению составим его эквивалентную схему. Для этого выведем уравнение для переменной составляю щей анодного тока лампы в области средних частот, считая Rn~^>Ra.

На средних частотах усилителя крутизна рабочего участка се точной динамической характеристики

Ri+Ra

Поэтому

S -U

Но в схеме усилителя с отрицательной обратной связью напря жение Ug определяется по формуле 2.136.

Следовательно,

1	+ ?К	(2.140)
Ri	+ Ra'

282

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/125983

Смотрите также:

Анализ главных направлений внешней политики Исламской Республики Иран
Взаимодействие правоохранительных органов и общественных организаций при проведении публичных мероприятий в виде шествия
Использование комбинированных аналитических аппроксимаций в методах решения прямых и обратных задач геофизики
О модификации функций финансовых посредников
Особенности психологической устойчивости как базовой характеристики личности
Острая респираторная вирусная инфекция (ОРВИ) у детей
Оценка эффективности инвестиционного проекта по снижению затрат на производство полипропилена в ПАО Уфаоргсинтез
Планирование реализации стратегии
Проектирование электрической части ТЭЦ-180 МВт
Роль человека в современной экономике