Нормальный активный режим

Структура усилителя

§ Усилитель представляет собой в общем случае последовательность каскадов усиления (бывают и однокаскадные усилители), соединённых меж собой прямыми связями

§ В большинстве усилителей не считая прямых находятся и оборотные связи (межкаскадные и внутрикаскадные). Отрицательные оборотные связи позволяют сделать лучше стабильность работы усилителя и уменьшить частотные и нелинейные преломления сигнала. В неких случаях оборотные связи Нормальный активный режим включают термозависимые элементы (термисторы, позисторы) — для температурной стабилизации усилителя либо частотнозависимые элементы — для выравнивания частотной свойства

§ Некие усилители (обычно УВЧ радиоприёмных и радиопередающих устройств) обустроены системамиавтоматической регулировки усиления (АРУ) либо автоматической регулировки мощности (АРМ). Эти системы позволяют поддерживать примерно неизменный средний уровень выходного сигнала при конфигурациях уровня входного Нормальный активный режим сигнала.

§ Меж каскадами усилителя, также в его входных и выходных цепях, могут врубаться аттенюаторы либо потенциометры — для регулировки усиления, фильтры — для формирования данной частотной свойства и разные многофункциональные устройства — нелинейные и др.

§ Как и в любом активном устройстве в усилителе также находится источник первичного либо вторичного электропитания (если усилитель представляет Нормальный активный режим собой самостоятельное устройство) либо цепи, через которые питающие напряжения подаются с отдельного блока питания.

Структурная схема усилителя электронных колебаний

Структурная схема усилителя электронных колебаний: 1 — источник сигнала; 2 — усилитель; 3 — нагрузка; 4 — источник питания; е1 — источник усиливаемых колебаний; R1, R2 — эквивалентные сопротивления источника усиливаемых колебаний и нагрузки; I1, P1, U1 — соответственно ток, мощность и напряжение Нормальный активный режим на входе усилителя; I2, P2, U2 — ток, мощность и напряжение на выходе усилителя; P0 — мощность источника питания.

Принципные схемы усилителей

Принципные схемы усилителей на биполярных и полевых транзисторах: с общим эмиттером (а), общим истоком (б), общей базой (в) и общим затвором (г); Э, К, Б — эмиттер, коллектор и база биполярного Нормальный активный режим транзистора; И, З, С — исток, затвор и сток полевого транзистора; еr — источник усиливаемых колебаний; Rг, Rн — эквивалентные сопротивления входной цепи и нагрузки; Ебэ, Екэ, Ези, Еси — источники неизменного тока соответственно в цепях база — эмиттер, коллектор — эмиттер, затвор — исток, сток — исток. Заглавие типа усилителя определяется тем, какая область Нормальный активный режим (электрод) транзистора является общей для цепи источника усиливаемого сигнала и цепи нагрузки.

4. Линейный и нелинейный, стационарный и переходной режим работы усилителя.

Режим класса А

Этот режим характеризуется тем, что исходная рабочая точка, определяемая смещением, находится посреди линейного участка входной свойства, а, как следует, и переходной. Амплитуда входного сигнала тут такая Нормальный активный режим, что суммарное значение не имеет отрицательных значений, а потому базисный ток , а как следует и коллекторный ток нигде не понижаются до нуля (рис. 3.31). Ток в выходной цепи протекает в течение всего периода, а угол отсечки равен . Транзистор работает в активном режиме на близких к линейным участках черт Нормальный активный режим, потому преломления усиливаемого сигнала тут малы. Но из-за огромного значения исходного коллекторного тока КПД такового усилителя маленький (на теоретическом уровне менее 25 %, а реальные значения и того ниже), потому таковой режим используют в маломощных каскадах подготовительного усиления.

Режим класса В

Этот режим характеризуется тем, что исходная рабочая точка находится сначала переходной Нормальный активный режим свойства (рис. 3.32). Ток нагрузки протекает по коллекторной цепи транзистора исключительно в течение 1-го полупериода входного сигнала, а в течение второго полупериода транзистор закрыт, потому что его рабочая точка будет находится в зоне отсечки. КПД усилителя в режиме класса В существенно выше (до 70 %), чем режиме класса А, потому что Нормальный активный режим исходный коллекторный ток тут существенно меньше. Для того, чтоб усилить входной сигнал в течение обоих полупериодов, употребляют двухтактные схемы усилителей, когда в течение 1-го полупериода работает один транзистор, а в течение другого полупериода – 2-ой транзистор в этом же режиме. Режим класса В обычно употребляют в массивных усилителях. Но у Нормальный активный режим усилителей класса В есть и значимый недочет – большой уровень нелинейных искажений, вызванных завышенной нелинейностью усиления транзистора, когда он находится поблизости режима отсечки.

Для того чтоб усилить входной сигнал в течение обоих полупериодов, употребляют двухтактные схемы усилителей, когда в течение 1-го полупериода работает один транзистор, а в течение другого полупериода Нормальный активный режим - 2-ой транзистор в этом же режиме.

Режим класса В обычно употребляют в большей степени в массивных двухтактных усилителях, но в чистом виде его используют изредка. Почаще в качестве рабочего режима употребляют промежный режим класса AB.

Режим класса AB

Режиму усиления класса АВ соответствует режим работы усилительного каскада, при котором ток Нормальный активный режим в выходной цепи протекает более половины периода конфигурации напряжения входного сигнала.

Этот режим употребляется для уменьшения нелинейных искажений усиливаемого сигнала, которые появляются из-за нелинейности исходных участков входных вольт-амперных черт транзисторов (рис. 3.34).

При отсутствии входного сигнала в режиме покоя транзистор незначительно приоткрыт и через него протекает ток, составляющий от Нормальный активный режим наибольшего тока при данном входном сигнале. Угол отсечки в данном случае составляет .

При работе двухтактных усилительных каскадов в режиме класса АВ происходит перекрытие положительной и отрицательной полуволн тока плеч двухтактного каскада, что приводит к компенсации нелинейных искажений, возникающих за счет нелинейности исходных участков вольт-амперных черт транзистора. Схема Нормальный активный режим двухтактного усилительного каскада, работающего в классе AB, приведена на рис.

Коллекторные токи покоя и задаются напряжением смещения, подаваемым на базы транзисторов с сопротивлений и , и составляют малозначительную часть наибольшего тока в нагрузке. вследствие этого результирующая черта управления двухтактной схемы класса AB воспринимает линейный вид (штрихпунктирная линия на рис. 3.36).

КПД каскадов Нормальный активный режим при таком классе усиления выше, чем для класса А, но меньше, чем в классе В, за счет наличия малого коллекторного тока .

Режим класса С

В режиме класса С рабочая точка А размещается выше исходной точки свойства передачи по току (рис. 3.37).

Тут ток коллекторной цепи протекает в течение времени, которое Нормальный активный режим меньше половины периода входного сигнала, потому угол отсечки . Так как более половины рабочего времени транзистор закрыт (коллекторный ток равен нулю), мощность, потребляемая от источника питания, понижается, так что КПД каскада приближается к 100 %.

Из-за огромных нелинейных искажений режим класса С не употребляется в усилителях звуковой частоты Нормальный активный режим, этот режим отыскал применение в массивных резонансных усилителях (к примеру, радиопередатчиках).

Выводы:

КПД усилительного каскада определяется режимом работы транзистора и связан с углом отсечки.

Различают режимы работы транзистора с отсечкой выходного тока (AB, B, C, D) и без отсечки (A), когда выходной ток протекает в течение всего периода входного сигнала.

Усилительный каскад Нормальный активный режим, работающий с отсечкой выходного тока, имеет больший КПД.

5.Входные и выходные характеристики усилителя. Принципы электрического усиления аналоговых сигналов и построения усилителей.

6.Облегченная принципная схема одиночного каскада усилителя. Три метода включения транзистора в схему усилителя каскада. Токопрохождение в схеме резисторного усилителя.

Облегченная принципная схема одиночного каскада усилителя:

Эквивалентен Нормальный активный режим: h21б=Iк2\I*1

Входное сопротивление определяет входное сопротивление транзистора Т1 и не находится в зависимости от Rн~

Усилитель не дает выигрыша по коэффициентам усиления и вх. И вых. Сопротивления

Преимущество-слабая связь меж входом и выходом

Транзисторные каскады, зависимо от вариантов подключения транзисторов, разделяются на:

1 Каскад с общим эмиттером

2 каскад с общим Нормальный активный режим коллектором

3 каскад с общей базой

Каскад с общим эмиттеромобладает высочайшим усилением по напряжению и току. К недочетам данной схемы включения можно отнести низкое входное сопротивление каскада (порядка сотен Ом), высочайшее (порядка 10-ов КОм) сопртивление. Отличительная особенность - инвертирование (другими словами - изменение фазы входного сигнала на 180 градусов). Благодаря высочайшему коэффициенту усиления схема с ОЭ Нормальный активный режим имеет преимущественное применение по сопоставлению с ОБ и ОК. Разглядим работу каскада подробнее: при подаче на базу входного напряжения - входной ток протекает через переход "база-эмиттер" транзистора, что вызывает открывание транзистора и, в следствии этого, повышение коллекторного тока. В цепи эмиттера транзистора протекает ток, равный сумме тока базы Нормальный активный режим и тока коллектора. На резисторе в цепи коллектора, при прохождении через него тока, появляется некое напряжение, величиной существенно превосходящей входное. Таким макаром происходит усиление транзистора по напряжению. Потому что ток и напряжение в цепи - величины взаимосвязанные, аналогично происходит и усиление входного тока.

Схема с общим коллектором обладает высочайшим входным и Нормальный активный режим низким выходным сопротивлениями. Коэффициент усиления по напряжению этой схемы всегда меньше 1. Входное сопротивление каскада с ОК находится в зависимости от сопротивления нагрузки (Rн) и больше его (примерно) в Н21e раз. (Величина "Н21e" - это статический коэффициент усиления данного экземпляра транзистора, включенного по схеме с Общим Эмиттером Нормальный активный режим). Данная схема употребляется для согласования каскадов, или в случае использования источника входного сигнала с высочайшим входным сопротивлением. В качестве такового источника можно привести, к примеру, пьезоэлектрический звукосниматель либо конденсаторный микрофон. Схема с ОК не изменяет фазы входного сигнала.

Схема включения транзистора с общей базой употребляется в большей степени в каскадах Нормальный активный режим усилителей больших частот. Усиление каскада с ОБ обеспечивает усиление только по напряжению. Данное включение транзистора позволяет более много использовать частотные свойства транзистора при наименьшем уровне шумов. Что такое частотная черта транзистора? Это - способность транзистора усиливать высочайшие частоты, близкие к граничной частоте усиления, Данная величина находится в зависимости от типа транзистора Нормальный активный режим. Более частотный транзистор способен усиливать и поболее высочайшие частоты. С увеличением рабочей частоты, коэффициент усиления транзистора снижается. Если для построения усилителя использовать, к примеру, схему с общим эмиттером, то при некой (граничной) частоте каскад перестает усиливать входной сигнал. Внедрение этого - же транзистора, но включенного по схеме с общей базой Нормальный активный режим, позволяет существенно повысить граничную частоту усиления. Каскад, собранный по схеме с общей базой, обладает низким входным и низким выходным сопротивлениями (эти характеристики прекрасно согласуются при работе в антенных усилителях с внедрением так именуемых "коаксиальных" несимметричных высокочастотных кабелей, волновое сопротивление которых обычно не превосходит 100 ом). Если ассоциировать Нормальный активный режим величины сопротивлений для каскада с ОЭ и ОБ, то входное сопротивление каскада с ОБ в (1+Н21э) раз меньше, чем с ОЭ, а выходное в (1+Н21э) раз больше. Каскад с ОБ не изменяет фазы входного сигнала.

7.Виды межкаскадной связи в многокаскадных усилителях.

Из лекций

Трансформаторная межкаскадная связь

Соединение 2-ух участков сигнальной цепи при Нормальный активный режим помощи трансформатора именуется трансформаторной межкаскадной связью. К плюсам связи этого вида следует отнести то, что при ее применении выбором коэффициента трансформации можно обеспечить лучшую нагрузку для усилительного прибора и тем воплотить возможность получения предельных значений усиления либо сигнальной мощности, отдаваемой в нагрузку. В связи с этим Нормальный активный режим трансформаторное подключение нагрузки к выходной цепи транзистора употребляется в усилителях мощности, где требуется получение огромных сигнальных мощностей и больших значений КПД. Недочеты: узкая полоса пропускания, огромные габаритные размеры транзисторов, их масса и цена. Пример схемного построения с трансформаторной межкаскадной связью изображен на рисунке 5. Схема имеет типовое построение на неизменном Нормальный активный режим токе, при всем этом токозадающий потенциал на базу выходного транзистора вводится через вторичную обмотку трансформатора. Нередко в аналоговых трактах требуется сделать два противофазных, но равных по уровню сигнальных источника (два парафазных сигнала). Схема, формирующая такие сигналы, именуется фазоинвертором. В роли фазоинвертора может быть использован трансформатор, вторичная обмотка которого имеет вывод от средней Нормальный активный режим точки. В аудиотехнике трансформатор нередко применяется на входе помехозащищенной аппаратуры для организации так именуемого симметричного сигнального входа. Благодаря входному трансформатору с незаземленной первичной обмоткой оба подводящих сигнальных провода находятся в схожих критериях, в итоге наружные помехи на зажимах этой обмотки делают схожие взаимно компенсирующие напряжения, не вызывая Нормальный активный режим протекания дополнительных токов через трансформатор.

Конкретная межкаскадная связь

В многокаскадном усилительном тракте сигналы с выхода предыдущего каскада поступают на вход следующего. Простейшей межкаскадной связью, при помощи которой осуществляется эта передача, является конкретная связь, когда выходные клеммы предыдущего каскада конкретно соединены с входом следующего, как на переменном, так и на неизменном токе. К Нормальный активный режим схемам с конкретными межкаскадными связями относится двухтранзисторный усилительный тракт ОЭ-ОБ (набросок 1а), в каком выходной (коллекторный) вывод транзистора схемы ОЭ (на транзисторе VT1) конкретно соединен с входом (эмиттерным) зажимом транзистора схемы ОБ (на транзисторе VT2). На рисунке 1б приведен вариант схемного построения ОЭ-ОБ, которое хотя Нормальный активный режим и просит для собственной работы 2-ух источников питания, но упрощает схему питания базисных цепей транзисторов. Питание выходных цепей каскадов в схемам на рисунке 1 скооперировано по так именуемой схеме поочередного питания каскадов. В этой схеме выходные цепи транзисторов образуют поочередную цепь, в итоге в выходных цепях обеих транзисторов протекают фактически Нормальный активный режим однообразные токи. К плюсам конкретных межкаскадных связей следует отнести простоту их реализации, возможность стабилизации режимов работы на неизменном токе за счет охвата усилительного тракта общей петлей ООС. Конкретная межкаскадная связь обширно употребляется в усилителях неизменного тока и в аналоговых микросхемах.

Гальваническая межкаскадная связь

Личным случаем конкретной межкаскадной связи является Нормальный активный режим так именуемая гальваническая межкаскадная связь, которая в отличие от конкретной подразумевает включение в цепь межкаскадной связи потенциалопонижающей схемы именуемой схемой сдвига уровня (ССУ). Обычно в качестве ССУ употребляют резистивные цепи, прямо смещенные диоды либо стабилитроны. В отличие от конкретной гальваническая межкаскадная связь обеспечивает отличие неизменного потенциала на входе следующего Нормальный активный режим каскада от соответственного потенциала предыдущего на определенную величину, именуемую напряжением сдвига (Uсд). Работу схемы сдвига уровня стараются организовать таким макаром, чтоб она не оказывала влияние на прохождение сигнала. Пример простейшей ССУ, обладающей этим свойством, приведен на рисунке 4. В ней в роли потенциалосдвигающего элемента применен стабилитрон VD1. Дифференциальное сопротивление стабилитрона пренебрежимо Нормальный активный режим не достаточно, в итоге чего он фактически не понижает уровень сигнала при его прохождении от транзистора VТ1 к транзистору VТ2.

Емкостная межкаскадная связь

Если усилительный тракт не является усилителем неизменного тока, то в нем может быть применена емкостная межкаскадная связь. При ней в роли элемента межкаскадной связи выступает разделительный конденсатор. Конденсатор Нормальный активный режим делит каскады на неизменном токе, объединяя их по переменной (сигнальной) составляющей. В итоге такового разделения обеспечивается обоюдная независимость режимов работы каскадов на неизменном токе. Благодаря этому в многокаскадном тракте исключается воздействие непостоянности и неопределенности режимов работы каскадов друг на друга. Нередко в широкополосных трактах на разделительные емкостно-резистивные Нормальный активный режим цепи ложут решение задачки дополнительной фильтрации сигнала с целью уменьшения в нем толики ненужных низкочастотных составляющих. При всем этом АЧХ тракта проектируют как ФВЧ со значением характеристик разделительных цепей, обеспечивающих требуемое значение нижней границы полосы пропускания fн. К недочетам емкостной межкаскадной связи относится то, что в усилителях сигналов Нормальный активный режим относительно низких частот, в том числе и в усилителях звуковых сигналов, во избежание существенных частотных искажений в области низких частот требуется использовать конденсаторы большой емкости. Это нередко делает неосуществимым выполнение усилителя в виде компактной конструкции либо микросхемы. Применение емкостной межкаскадной связи не позволяет обеспечить увеличения стабильности режимов работы тракта Нормальный активный режим на неизменном токе за счет охвата тракта в целом соответственной петлей ООС. Трактам с резистивно-емкостными цепями и блокировочными конденсаторами также присущ ненужный эффект последействия (памяти). Этот эффект обоснован процессами перезарядки конденсаторов при воздействии на их сигналов с изменяющимися по уровню текущими средними значениями. К примеру, таких сигналов, как Нормальный активный режим последовательность кодовых композиций, организованных как совокупа однополярных импульсных сигналов. Среднее значение таких однополярных импульсных последовательностей претерпевает в процессе передачи данных значительные конфигурации. Результаты обозначенных процессов перезарядки накладываются на текущие сигнальные конфигурации, потому значения сигнала на выходе определяются не только лишь текущими сигнальными значениями, да и нравом сигнальных конфигураций в предыдущие моменты времени Нормальный активный режим. Проявление эффекта последействия в особенности не нужно в усилительных трактах импульсных информационно-измерительных систем. В таких трактах из-за проявления обозначенного эффекта оказывается неосуществимой надежная регистрация и выделение малых сигнальных конфигураций после воздействия на усилительный тракт сигнала огромного уровня. Ненужный эффект последействия может ухудшиться в итоге Нормальный активный режим проявления в тракте нелинейных эффектов, при которых неизменные времени перезарядки конденсаторов Ср и Сб оказываются разными на шагах возрастания и убывания текущих сигнальных конфигураций. Этот вид связи применяется в усилителях переменного сигнала. Недочетом этого вида связи будет то, что в усилителях сигналов относительно низких частот, в том числе и в Нормальный активный режим усилит. звуковых частот, во избежание существования низкочастотных искажений требуется использовать конденсаторы большой емкости. Емкостную межкаскадную связь нередко организуют с целью обеспечения дополнительной фильтрации сигналов в низкочастотной спектральной области.

? ?

С веб-сайтов

Главные виды межкаскадных связей - гальваническая, резисторная, емкостная, трансформаторная и дроссельная. Время от времени употребляют композиции этих связей. Прохождение неизменной Нормальный активный режим составляющей сигнала обеспечивает только гальваническая связь, потому этот вид связи может быть использован и в усилителях неизменного тока. Связь меж каскадами осуществляется либо через резисторы, либо конкретно при помощи соединительных проводников (гальваническая межкаскадная связь).

Дополнительная информация

Межкаскадные связи служат для передачи сигнала от источника сигнала на вход первого усилителя, от выхода Нормальный активный режим 1-го каскада на вход другого и от выходной цепи последнего усилителя на нагрузку, осуществляя функции разделительных частей. При всем этом через их напряжения питания подаются на зажимы усилительных устройств.

8. Оборотная связь (ОС) в аналоговых электронных устройствах. Виды ОС.

Одной из особенностей усилительных трактов будет то, что они владеют в Нормальный активный режим большей степени однонаправленной передачей сигналов, т.е. таковой, при которой прохождение сигнала с входа на выход значительно преобладает над ему оборотным, с выхода на вход. Электронная связь меж цепями усилители либо процесс передачи сигналов в усилительных трактах в направлении оборотном основному, т.е. с выхода на вход Нормальный активный режим именуется оборотной связью, а цепь, по которой осуществляется эта передача – цепь оборотной связи.

ОС может быть специально организованной либо появляться кроме желания разработчика. В таком случае ее именуют паразитной.

Зависимо от структуры усилительного тракта, ОС может, как наращивать усиление тракта, так и уменьшать его по напряжению. ОС увеличивающая коэффициент Нормальный активный режим передачи – положительная (ПОС), понижающая его – отрицательная (ООС).

В усилительной технике в главном используют ООС. При ее применении, ценой некого ухудшения усилительных параметров, увеличивается стабильность и определенность этих параметров, понижается уровень нелинейных, частотных и фазовых искажений.

Структурная схема усилительного тракта, окутанного цепью ОС:

В состав этой структуры входят:

· основной усилительный тракт Нормальный активный режим (К34),

· основное звено цепи ОС (к56),

· два шестиполюсника (I, II).

В шестиполюснике II происходит ответвление части выходного сигнала, в основное звено цепи ОС. А шестиполюсник I соединяет воединыжды, смешивает входной сигнал с сигналом, поступающим с выхода цепи ОС. Считается, что эти шестиполюсники и четырехполюсник К56 являются пассивными цепями ,т.е Нормальный активный режим. цепями, организованными на базе RLC частей.

В структуре усилительного тракта с ОС появляется замкнутый кольцевой путь, именуемый петлей ОС.
Степень воздействия ОС на характеристики усилительного тракта сначала находится в зависимости от коэффициента передачи Т в этой петле, который именуется петлевой передачей либо возвратимым отношением и от коэффициента передачи самого Нормальный активный режим усилителя. Т.е. эффективность воздействия ОС на свойства усилительного тракта определяется качествами не только лишь цепи ОС, но, в одинаковой мере, и самого тракта, охватываемого цепью ОС.

Степень относительных конфигураций характеристик усилительного тракта, вызываемых введением в него ОС, характеризуется глубиной ОС: F=1±T. Символ «+» соответствует схемам, организованным как Нормальный активный режим схемы с ООС (F>1), символ «–» схемам, как с ПОС (F<1).

В ряде всевозможных случаев схема усилительного тракта с ОС организована таким макаром, что основное звено усиления К56 обладает частотно-зависимой ОС.

При рассмотрении параметров схемы с ОС, считают, что усилительный тракт К34 является однонаправленным. В реальных усилителях принцип однонаправленной передачи может Нормальный активный режим нарушаться из-за паразитных ОС. К примеру, в следствии прохождения сигнала через проходную емкость транзистора. Воздействие ОС можно учитывать методом включения в структуру пассивных I, II и К56 звеньев дополнительной цепи, эквивалентной по передаточным свойствам внутренней ОС реального усилителя.

Нередко построение шестиполюсников I, II таково, что цепи Нормальный активный режим, идущие в их наружным зажимам, образуют снутри этих шестиполюсников параллельное (слева на рисунке) либо последовательное соединение:

В согласовании с этим различают ОС параллельного и поочередного вида.

Зависимо от структуры входного шестиполюсника I различают ОС поочередную и параллельную по входу, а зависимо от структуры шестиполюсника II – ОС поочередно и параллельную Нормальный активный режим по выходу. Последние две разновидности нередко именуют ОС по току и ОС по напряжению. Такие наименования обоснованы тем, что при ОС поочередной по выходу сигнальное напряжение на выходе основного звена К56 пропорционально протекающему через нагрузку Zн току, а ОС параллельное по выходу пропорциональна выходному напряжению.

Таким макаром ОС бывает Нормальный активный режим:

1. нужная (предназначенная для улучшения параметров цепи) и паразитная (появившаяся в итоге взаимодействия отдельных цепей),

2. наружняя (образованная в итоге введения особых цепей ОС) и внутренняя (обусловленная качествами усилительного элемента),

3. положительная (если в итоге сложения сигнала от источника и цепи ОС входное напряжение возрастает) и отрицательная (если сигнал от источника и Нормальный активный режим цепи ОС отличаются по фазе, так что напряжение на входе усилителя миниатюризируется),

4. однопетлевая и многопетлевая,

5. частотнозависимая (коэффициент передачи находится в зависимости от частоты) и нет,

6. поочередная и параллельная по входу; по току и по напряжению:

Характеристики ОС:

ПОС позволяет получать незатухающие автоколебания, вызывает генерацию, потому применяется в главном в Нормальный активный режим генераторах, усугубляет большая часть черт устройства.

В усилителях применяется ООС, потому что она позволяет сделать лучше главные технические характеристики: выравнивает усиление (уменьшить воздействие дестабилизирующих причин), увеличивает устойчивость (отсутствие самовозбуждения), понижает линейные и нелинейные преломления, расширяет полосу пропускания усилителя, обеспечивает требуемые значения вх и вых сопрот-ий.

Недочет: улучшение главных черт усиления Нормальный активный режим получается из-за понижения его коэффициента усиления.

Воздействие ОС на коэффициент усиления по напряжению (на примере поочередной ОС):

9.Эмитторный повторитель.

10. Устойчивость усилителей, окутанных ООС, оценка стойкости усилителей на базе физических представлений (баланс амплитуд и фаз).

Устойчивость усилителей с оборотной связью.

Усилители с ООС при определённых критериях могут самовозбуждаться, т Нормальный активный режим.е. генерировать электронные колебания. Это свидетельствует о том, что усилитель прекращает свои функции по усилению электронных колебаний. При всем этом ООС преобразуется в ПОС. это происходит обычно за пределами рабочего спектра частот из-за фазовых сдвигов в усилителе и в цепи оборотной связи. Фаза как аргумент вектора Нормальный активный режим петлевого коэффициента передачи Т меняется:

Т = – β·К·е j∆φβК;

где величина ∆φβК определяется как сумма фазовых сдвигов в усилителе и в четырёхполюснике оборотной связи:

∆φβК = ∆φК + ∆φβ ; (4.13)

Уравнение (4.13) определяет дополнительный фазовый сдвиг к 180º меж векторными источниками сигнала UВХ.ИСТ иUВХ.СВ., т.е. (180º + ∆φβК). Предпосылкой конфигурации фазы являются реактивные Нормальный активный режим элементы схемы, а на больших частотах дополнительно инерционность работы усилительных частей.

При ООС и ПОС величина Т является реальной:

FООС = 1 + ТООС > 1;

FПОС = 1 – ТПОС < 1;

Пока ТПОС < 1, усилитель не возбуждается, хотя ООС преобразуется в ПОС, т.е. она оказывается ещё недостаточно глубочайшей для самовозбуждения. Генерация наступает при:

ТПОС = 1;

и коэффициент Нормальный активный режим усиления с оборотной связью будет иметь нескончаемо огромное значение.

Фактически усилитель возбуждается на низких и больших частотах при:

ТПОС ≥ 1 и φβК = 180º + ∆φβК

Для оценки стойкости усилителя с оборотной связью употребляются разные аспекты. Более применимым оказался аспект Найквиста, который заключается в последующем: “Если точка с координатами (–1;0) лежит снутри годографа вектора Нормальный активный режим βК для спектра частот от 0 до ∞, то система неустойчива, рис. 4.7а; если же точка (–1;0) лежит вне обозначенного годографа, система устойчива, рис. 4.7б”

Рис. 4.7. Диаграммы Найквиста для неуравновешенного а) и устойчивого усилителей б) с оборотной связью.

Для увеличения стойкости усилителей разработаны способы, сущность которых сводится к последующему.

  1. В усилителе Нормальный активный режим с оборотной связью следует окутать как можно меньше число каскадов, т.к. это уменьшает сдвиг фаз петли оборотной связи
  2. Использовать в окутанных оборотной связью каскадах схемы межкаскадовой связи, дающие малые фазовые сдвиги.
  3. При проектировании усилителей задаются допустимой степенью приближения годографа Т к критичной точке; эта степень получала заглавие припаса стойкости Нормальный активный режим усилителя. Различают припас стойкости по модулю “X

X = – 20lg |TX| при arg TX = π;

и припас стойкости по фазе “Y”;

πY = π – arg T при |TX| = 1

Для групповых усилителей, имеющих глубокую ООС принимают припасы стойкости: по модулю 3n дБ, а по фазе 0,175 рад (10n град.), где n – число усилительных каскадов.

Баланс амплитуд - есть Нормальный активный режим условие, соответственное формуле (6), другими словами равенство единице произведения коэффициента усиления и коэффициента оборотной связи.

K g = 1. (6)

Как показано выше, для его выполнения нужно получить такие фазовые сдвиги, при которых их синус был равен нулю, а косинус – плюс 1. Это может быть при четном числе n, т.е.

j K + j Нормальный активный режим b = 2π n, (7)

Условие, соответственное (7), носит заглавие баланс фаз- условие совпадения фаз на входе и выходе каскада усиления, обесечивающее самовозбуждение и стабильность фазы и частоты на выходе усилителя с введенной положительной оборотной связью. Условие баланса амплитуд указывает, что для существования автоколебательного процесса ослабление сигнала, вносимое цепью оборотной связи, должно Нормальный активный режим компенсироваться усилителем.

Для возбуждения гармонических колебаний, нужно, чтоб условие баланса фаз и условие баланса амплитуд производились лишь на одной (данной) частоте. Потому в генераторе синусоидальных колебаний нужно обеспечить частотно-избирательный нрав либо коэффициента усиления усилителя, либо коэффициента передачи цепи оборотной связи.

11. Частотный аспект стойкости Найквиста. Припасы стойкости. Применение положительной Нормальный активный режим ОС в генераторах аналоговых сигналов.

При действии положительной связи ОС усилитель может самовозбуждаться, т.е. появляется генерация. Критериями возникновения генерации являются: 1) равный нулю фазовый сдвиг петлевого усилителя, нужный при получения ОС; 2) равный либо больше единицы модуль петлевого усилителя Т.

В предстоящем будем рассматривать только частотно-независимую ОС, к примеру поочередную Нормальный активный режим ОС по напряжению, когда


normativ-gradostroitelnogo-proektirovaniya-planirovka-territorii-dlya-razmesheniya-linejnih-obektov.html
normativi-byudzhetnogo-finansirovaniya-rashodov-na-realizaciyu-obrazovatelnih-programm-obshego-obrazovaniya-v-byudzhetnih-obsheobrazovatelnih-uchrezhdeniyah-samarskoj-oblasti-na-2006-god-i-popravochnie-koefficienti-k-nim.html
normativi-deyatelnosti-po-kontrolyu-soblyudeniya-licenziatom-licenzionnih-trebovanij-i-uslovij.html