Схемотехника. Материалы для подготовки к практическим занятиям по дисциплине схемотехника
 Скачать 1.71 Mb.
|
|
2.1.3. Введение в ускоритель частотно-зависимой отрицательной обратной связи Схема исследуемого усилителя с цепью частотно-зависимой отрицательной обратной связи СЗ, R5, охватывающей подсхему А2, приведена на рис. 2.3, в. Ей соответствует ЛАЧХ петлевого усиления устойчивого усилителя, представленная на рис. 2.3, б (характеристика 3). Для этой характеристики справедливы соотношения: f1* = fср2/ КU3 = 1/2πС3 КU2 (Rвых1 ||Rвх2); f1 = 1/2π τ1 = 1/2π С2 R3 (2.6) Из соотношений (2.6) и ЛАЧХ 3 следует, что цепь коррекции СЗ, R5 обеспечивает спад ЛАЧХ LT(j) с наклоном —20 дБ/дек в диапазоне частот f1*— f1; на более высоких частотах данный наклон обусловлен инерционностью подсхемы А1 (τ1). При этом из соотношений (2.6) и (2.4) очевидно, что при формировании ЛАЧХ устойчивого усилителя с заданной частотой среза fср2 по данному способу требуется значительно меньшая емкость С3, чем емкость С2в пассивном частотно-зависимом делителе (С3 ≈ С2/ КU2 ).Следовательно, использование в качестве корректирующих цепей частотно-зависимых ООС позволяет обеспечить устойчивость усилителя при сравнительно малых емкостях корректирующих конденсаторов. 2.1.4. Использование в усилителе высокочастотного канала усиления На рис. 2.4, а приведена схема усилителя с общей ООС (Т(р)=Кu(р)), в который для обеспечения устойчивости введен высокочастотный параллель-  Рис. 2.3 Рис. 2.4 ный канал A3, R6, С4, С5, огибающий подсхему А1 исследуемого усилителя. Коэффициент передачи по напряжению параллельного канала Кu п.к. в существенном диапазоне частот близок к единице (при С4 → ∞, С5 → ∞), Следовательно, он начинает оказывать эффективное действие только на тех частотах, где модуль коэффициента передачи по напряжению подсхемы Al |Кu1(jf)| становится меньше единицы. Такая структура высокочастотного параллельного канала обладает свойством однонаправленности при передаче сигнала. При этом исключается возможность возникновения положительной обратной связи через подсхему А1, которая бы существовала при построении параллельного канала только на одном конденсаторе С4. ЛАЧХ петлевого усиления усилителя (см. рис. 2.4, а) приведены на рис, 2.4,6, где характеристика 1 — ЛАЧХ LТo(f) усилителя по основному каналу, т.е. без параллельного высокочастотного канала (усилитель неустойчив); характеристика 2— ЛАЧХ петлевого усиления усилителя по дополнительному каналу LТД (f) (усилитель А1 исключен, С4 → ∞, С5 → ∞); характеристика 3 — результирующая ЛАЧХ петлевого усиления всего усилителя LТZ(f) (усилитель устойчив). Характеристики 1, 2, 3 построены в соответствии с соотношениями: LТ0[f) = 20 lg | T0(jf) | = 20 lg | KU3 (jf) | = = 20 lg (|KU1 (jf) || KU2 (jf) |), LТД (f) =20 Ig | TД (jf) | = 20 lg (|KU п.к. (jf) || KU2 (jf) |) ≈ 20 lg |KU2 (jf) | LТ∑ (f) = 20 1g (| T0(jf) | + | TД (jf) | ) ≈ ≈ 20 1g (1 + |KU1 (jf) | ) + 20 1g | KU2 (jf) | (2-7) Из рассмотрения результирующей ЛАЧХ 3 (см. рис. 2.4, б) очевидно, что усилитель (см. рис. 2.4,а) устойчив, поскольку наклон ЛАЧХ в районе частоты среза fср2 не превышает —20 дБ/дек; при этом получаем fср2 >> fср1 Таким образом, введение высокочастотного параллельного канала, огибающего низкочастотные входные каскады, позволяет не только обеспечить устойчивость усилителя, но и значительно увеличить его частоту среза, т. е, наиболее успешно решить задачу построения широкополосного устойчивого усилителя. |