Lektsionnye_materialy_osen_2013 (1) / 13 Правила определения исходных параметров в схемах с ОС
.doc13 Правила определения значений исходных параметров и петлевой передачи в схеме с обратной связью
Параметры усилительного тракта, соответствующие отсутствию в нем действия ОС (при погашенной ОС), называются исходными. На основании значений этих параметров осуществляется вычисление свойств усилительного тракта в условиях действия в нем обратной связи.
Исходные параметры соответствуют схеме тракта, в которой действие ОС исключено (погашено) за счет разрыва петли обратной связи, выполненного по определенным правилам. В соответствии с этими правилами указанный разрыв не должен сопровождаться нарушением режимов работы разделяемых в месте разрыва участков цепи. По указанной причине необходимо к разделяемым участкам тракта подключать двухполюсники-эквиваленты Z' и Z" (рисунок 1). Первый из них является эквивалентом выходного сопротивления шестиполюсника II, второй – входного сопротивления четырехполюсника K5.6. Схема на рисунке 1 соответствует случаю, когда разрыв петли выполнен в месте соединения шестиполюсника II со входом четырехполюсника K5.6. В общем случае разрыв петли может быть выполнен и в другом месте, лишь бы этот разрыв прекратил прохождение сигнала по петле, не нарушив свойства цепи в месте разрыва. Схема, образованная указанным способом, является основной, с помощью которой определяются исходные значения таких параметров, как коэффициент усиления по напряжению K2.1 = uвых/uвх, входное Zвх и выходное Zвых сопротивления.
Рисунок 1. Схема для определения исходных параметров усилительного тракта
Петлевая передача Т должна определяться в соответствии со схемой, изображенной на рисунке 2а при этом к зажимам 5а-5а/ разомкнутой петли обратной связи подключается источник испытательного сигнала uа. После чего определяется разность потенциалов uб между зажимами 5б-5'б, вызванная этим источником. В результате этого
T = uб/ua = K5a.6 K6.3 K3.4 K4.5б, (1)
где K5a.6, K6..3, K3.4 , K4.5б – коэффициенты передачи по напряжению соответствующих участков петли.
Рисунок 2. Определение петлевой передачи
Петлевая передача в общем случае зависит от сопротивления Zc источника сигнала и сопротивления Zн нагрузки. Здесь Zc – эквивалент полного сопротивления сигнальной цепи, стоящей на рисунке 1 левее входных зажимов 1-1'; Zн – эквивалент полного сопротивления сигнальной цепи, стоящей на рисунке 1 праве выходных зажимов 2-2'.
Для получения полных данных о влиянии ОС на свойства усилительного тракта необходимо иметь сведения о петлевых передачах, отвечающих двум крайним значениям этих сопротивлений, а именно, режиму короткого замыкания (Z = 0) и режиму холостого хода (Z =).
Такая процедура по определению нескольких значений петлевой передачи хотя и требует проведения дополнительных вычислений, но позволяет избежать часто трудно выполнимой операции по определению вида обратной связи, делает процесс анализа свойств схем с ОС более универсальным. Петлевые передачи, отвечающие режимам короткого замыкания, обозначают как Т(0), а холостого хода Т(). При этом отмечают дополнительным индексом, указывающим на то, где – на входе или выходе при вычислении того или иного значения Т был осуществлен режим короткого замыкания или холостого хода. Так, петлевой передаче, определенной в соответствии с (1) в режиме замкнутых входных зажимов 1-1' (рисунок 2), отвечает обозначение Т1.1(0), а при холостом ходе на входе (рисунок 3), когда усилительный тракт отсоединен от источника сигнала, ‑ Т1.1().
Рисунок 3. Определение петлевой передачи при разомкнутых входных зажимах
Т2.2(0) обозначает петлевую передачу, определенную в соответствии с (1) при накоротко замкнутых выходных зажимах 2-2' (рисунок 4), а Т 2.2() – в условиях отсоединенной нагрузки Zн (рисунок 5).
Рисунок 4. Определение петлевой передачи при замкнутых выходных зажимах
Рисунок 5. Определение петлевой передачи при разомкнутых выходных зажимах
При обратной связи отрицательного типа и отсутствии в петле ОС дополнительных фазовых набегов напряжение uб, возникшее в результате прохождения испытательного сигнала uа по петле, находится по отношению к последнему в противофазе. При ПОС фаза напряжения uб совпадает с фазой напряжения uб.
Следует отметить, что в силу пассивности цепи обратной связи, включающей четырехполюсник K5.6 и шестиполюсники I и II, она не обладает свойствами однонаправленности передачи. В результате этого в схеме на рисунке 1 после введения в нее цепи обратной связи образуется дополнительный путь прохождения сигнала со входа на выход через четырехполюсник K5.6. Интенсивность прохождения сигнала по этому пути характеризуют коэффициентом передачи k1.2=K1.6K6.5K5.2, который называют коэффициентом пассивной передачи, или коэффициентом передачи, определенным в условиях погашенного усиления, т. е. при отсутствии прохождения сигналов через основное усилительное звено K3.4. Обычно k1.2 << K1.2, вследствие этого влиянием дополнительного прохождения сигнала с входа на выход через цепи обратной связи часто пренебрегают.