Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Usil.doc
Скачиваний:
3
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
5.93 Mб
Скачать

4.7.2. Передача фронта импульса

Поскольку транзистор является инерционным элементом, то при скачкообразном изменении входного напряжения выходное напряжение Uвых не может измениться мгновенно, поэтому в выходном импульсе появляется передний фронт конечной длительности.

Uвых нарастает по экспоненте с постоянной времени τв:

, (4.76)

где: . (4.77)

Причинами появления фронта являются инерционность транзистора, определяемая величиной τβ, и ёмкость Скэ, напряжение на которой не может измениться мгновенно.

Переходный процесс описывается функцией h(t):

(4.78)

Из переходной характеристики можно найти длительность фронта импульса tф. Принято tф определять как время, в течение которого Uвых изменяется от 0,1 до 0,9 от своего установившегося значения. Подставляя в выражение (4.82) значения 0,1 и 0,9, найдём значения для t1 и t2:

отсюда длительность фронта:

tф=t2 – t1=τв( - ln 0,1+ln 0,9) = τв ln9 ≈ 2,2τв. (4.79)

Если задана длительность фронта усиливаемых прямоугольных импульсов, которая не должна превышать 0,1tи, то требуемое значение τв можно определить из соотношения:

(4.80)

Это же соотношение позволяет получить однозначную связь между длительностью фронта и верхней граничной частотой усилителя:

tф =2,2∙τв= = = (4.81)

Приведённые выше соотношения позволяют определить верхнюю и нижнюю граничные частоты через допустимые искажения импульса:

(4.82)

Таким образом, расчёт усилителя импульсного сигнала с заданными параметрами длительности импульса или фронта импульса и относительного спада импульса сводится к расчёту усилителя гармонических сигналов.

5 Усилители с обратной связью

5.1. Виды обратных связей

Обратной связью в усилителе называют передачу части мощности выходного сигнала с выхода усилителя на его вход. При этом мощность, передаваемая по цепи обратной связи Pос значительно меньше выходной мощности усилителя Pвых, но она может быть соизмерима с мощностью входного сигнала Pвх усилителя. Структурная схема усилителя с обратной связью приведена на рис. 5.1.

Рис. 5.1. Структурная схема усилителя с обратной связью

Звено обратной связи (ОС) характеризуется коэффициентом передачи , показывающим связь выходного параметра этого звена (напряжения, тока) с таким же параметром выходной цепи усилителя. Коэффициент усиления усилителя и коэффициент передачи цепи ОС в общем случае могут иметь комплексные значения. Если работа усилителя осуществляется в области средних частот, а в цепи ОС отсутствуют реактивные элементы, то коэффициенты передачи усилителя и цепи ОС будут характеризоваться действительными значениями К и ß.

По виду воздействия на входной сигнал усилителя:

  • положительная;

  • отрицательная.

При положительной ОС входной сигнал увеличивается, при отрицательной – уменьшается.

Отрицательная обратная связь, как будет показано ниже, улучшает основные параметры усилителя, в связи с чем она находит преимущественное применение.

По способу получения сигнала ОС:

  • по напряжению;

  • по току.

При ОС по напряжению (рис. 5.2,а) напряжение обратной связи Uос пропорционально выходному напряжению Uвых, а при ОС по току (рис. 5.2,б) – пропорционально выходному току.

Рис. 5.2. Способы получения сигнала обратной связи:

а) ОС по напряжению; б) ОС по току.

3. По способу подачи сигнала обратной связи на вход усилителя:

  • ОС последовательного типа;

  • ОС параллельного типа.

Рис. 5.3. Способы подачи сигнала обратной связи на вход усилителя:

а) ОС последовательного вида; б) ОС параллельного вида.

При последовательной ОС напряжение обратной связи подаётся последовательно с входным сигналом (рис. 5.3,а), а при параллельной – параллельно входной цепи усилителя (рис. 5.3,б).

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]