Лекции по "Схемотехнике аналоговых устройств"
Автор: Пользователь скрыл имя, 18 Февраля 2013 в 00:47, курс лекций
Описание работы
1. Принцип электронного усиления и классификация усилителей
2. Основные показатели качества усилительных устройств
3. Анализ работы УК с помощью ВАХ
4. Критерии выбора положения ИРТ
5 Принципы обеспечения заданного положения ИРТ
Работа содержит 45 файлов
1
Влияние ООС на параметры усилительного тракта
Выясним, каким образом замыкание петли обратной связи влияет на па-
раметры усилительного тракта. Рассмотрим структурную схему тракта с од-
нопетлевой обратной связью. Параметры усилительного тракта при разо-
рванной петле обратной связи (рис. 1а) назовем исходными.
Рис. 1
Будем интересоваться коэффициентами усиления по напряжению и то-
ку, K, K
i
, вычисленными при условии
с
0
R = и
с
R = ∞, входным и выходным
сопротивлениями R
вх
, R
вых
, а также сквозным коэффициентом усиления по
напряжению K
скв
при условии
с
0
R ≠ . Те же параметры, вычисленные в ус-
ловиях замкнутой обратной связи, будем обозначать K
F
, K
iF
, R
вхF
, R
выхF
,
K
сквF
.
Найдем K
12F
при условии, что ко входу подключен источник ЭДС.
4
с 13 34
4 45 56 63 34
U
E K K
U K K K K
=
+
,
(
)
4
45 56 63 34
с 13 34
1
U
K K K K
E K K
−
=
.
Произведение
(
)
45 56 63 34
K K K K
есть петлевая передача при закорочен-
ных входных зажимах
( )
вх
0
T
(на входе идеальный источник ЭДС).
( )
с 13 34
4
вх
1
0
E K K
U
T
=
−
,
( )
( )
с 13 34 42
с 12
2
4 42
вх
вх
1
0
1
0
E K K K
E K
U
U K
T
T
=
=
=
−
−
.
2
( )
2
12
12
с
вх
1
0
F
U
K
K
E
T
=
=
−
.
Как и следовало ожидать, по отношению к передаче напряжения
формула аналогична той, что получена для системы с обратной связью
общего вида. Это следствие того, что усилитель обладает свойством
однонаправленной передачи. Однако пассивная цепь обратной связи таким
свойством не обладает. Поэтому полученную формулу следует дополнить
слагаемым, учитывающим прямую передачу сигнала от источника к нагрузке
через цепь обратной связи:
( )
2
12
12
12
с
вх
1
0
F
U
K
K
k
E
T
=
=
+
−
.
В практически интересных случаях коэффициент прямого прохождения
сигнала по цепи обратной связи k
12
оказывается небольшим и им можно пре-
небречь.
Аналогичным образом при работе от источника с конечным выходным
сопротивлением получаем
( )
12скв
12скв
12скв
вх
c
1
F
K
K
k
T
R
=
+
−
.
Можно показать также, что для коэффициента усиления по току спра-
ведливо соотношение
( )
12
12
12
вх
1
i
iF
i
K
K
k
T
=
+
+
∞
,
где петлевая передача вычисляется при разомкнутых входных зажимах.
При подключении ко входу источника тока на входных зажимах реали-
зуется напряжение
1
с вхF
U
I R
=
, а на нагрузке
2
2 н
U
I R
=
. Взяв отношение то-
ков
2 с
I I получим коэффициент усиления по току
2 вх
вх
12
12
1 н
н
F
F
iF
F
U R
R
K
K
U R
R
=
=
.
При разомкнутой обратной связи по аналогии
вх
12
12
н
i
R
K
K
R
=
.
вх
12
12
н
F
i
R
k
k
R
=
.
3
Для определения входного сопротивления подставим последние три со-
отношения в предыдущее.
( )
вх
12
вх
вх
н
12
12
н
вх
н
1
F
F
F
R
K
R
R
R
K
k
R
T
R
=
+
+
∞
.
Из последнего соотношения следует формула
( )
( )
вх
вх
вх
вх
1
0
1
F
T
R
R
T
+
=
+
∞
.
Поскольку входными зажимами можно считать любые две точки схемы,
то для выходного сопротивления можно записать
( )
( )
вых
вых
вых
вых
1
0
1
F
T
R
R
T
+
=
+
∞
.
Таким образом, для определения параметров тракта достаточно знать
коэффициенты петлевой передачи, вычисленные при определенных услови-
ях.
( )
12
12
12
вх
1
0
F
K
K
k
T
=
+
+
( )
12
12
12
вх
1
i
iF
i
K
K
k
T
=
+
+
∞
( )
12скв
12скв
12скв
вх
c
1
F
K
K
k
T
R
=
+
+
.
( )
( )
вх
вх
вх
вх
1
0
1
F
T
R
R
T
+
=
+
∞
( )
( )
вых
вых
вых
вых
1
0
1
F
T
R
R
T
+
=
+
∞
Заметим, что две последние формулы могут быть применены по отно-
шению к любой паре зажимов, поскольку любую пару можно считать вход-
ной или выходной.
В любом случае требуется вычисление коэффициента петлевой переда-
чи. К сожалению, аналитический расчет даже для простейших транзисторных
схем может оказаться громоздким. Поэтому для анализа схем с обратными
связями широко применяются машинные методы расчета, которые к тому же
позволяют учесть внутритранзисторную обратную связь.
Информация о работе Лекции по "Схемотехнике аналоговых устройств"