Учебники / УПиОС Плаксиенко_2004

Устройства приема и обработки сигналов

Аналогично можно найти выходную проводимость усилительного прибора в точках 2-2’

где YИ — проводимость источника (рис. 4.12).

Согласно (4.12), (4.13) входная проводимость зависит от проводимости нагрузки, а выходная – от проводимости источника сигнала. Эта

зависимость обусловлена проводимостью обратной связи Y12 .

4.4. Влияние внутренней обратной связи на свойства резонансного усилителя

Обратная связь в усилителях возможна через цепи питания, соединительные цепи усилителя, а также через проводимость внутренней обратной связи Y12.

Паразитную обратную связь через цепи питания и соединительные цепи можно значительно ослабить рациональным построением схем, цепей и узлов приемника.

Проводимость Y12 обусловлена активным элементом. В общем случае она может быть записана в виде

где 12 = R12C12 .

На эквивалентной схеме (рис. 4.13) для наглядности элементы внутренней обратной связи УП показаны в виде внешней цепи. Пусть выходной контур LK2 CK2 настроен на ту же частоту, что и входной кон-

тур LK1 CK1.

Проводимость Y12 создает на входе усилителя дополнительный ток I1 , что приводит к появлению дополнительного изменения входной

91

Устройства приема и обработки сигналов

При отклонении частоты от резонансной существенно изменяется только обобщенная расcтройка , величина А изменяется незначительно.

Рассмотрим влияние Gвх ос и Ввх ос на форму резонансной кривой усилителя.

На рис. 4.14 представлена зависимость активной составляющей входной проводимости обратной связи (рис.4.14,а) и коэффициента передачи (рис. 4.14,б) от расстройки :

Рис. 4.14

Как видим из рис. 4.14,а, с изменением частоты проводимость Gвх ос меняет знак. Если Gвх ос положительна, то она вносит потери во входной контур, т.е. уменьшает коэффициент усиления каскада. В этом

93

Устройства приема и обработки сигналов

стимых пределах. Чтобы характеризовать устойчивость в широком смысле, т.е. определить степень удаленности от самовозбуждения вводят понятие коэффициента устойчивости:

При n12GВХ.ОС = 0 , kуст = 1 что означает отсутствие обратной связи и максимальную устойчивость усилителя. При kуст = 0 усилитель может

самовозбудиться.

Рекомендуются следующие значения коэффициентов устойчивости

kуст:

0,92 - высокая устойчивость,

=0,8 ... средняя устойчивость,

=0,7...0,8- низкая устойчивость.

При kуст = 0,7...0,8 изменения коэффициента усиления и полосы пропускания под действием обратной связи не превышают 10...20%

4.6. Способы повышения устойчивости резонансных усилителей

Существуют пассивные и активные методы повышения устойчивости. Пассивные методы сводятся к уменьшению фактического коэффициента усиления, т.е. до уровня выполнения неравенства

K0 K0уст.

Это можно сделать, например, уменьшением коэффициентов включения контуров или R0Э. Итак, если при расчете оказывается, что

коэффициент усиления каскада больше, чем К0уст, то принимают

и рассчитывают коэффициент усиления согласно (4.10)

95

Устройства приема и обработки сигналов

вход активного элемента.

В избирательных усилителях достаточно легко обеспечить знак нейтрализующей обратной связи соответствующим включением в контур. На рис.4.17, а,б показаны возможные эквивалентные схемы параллельной нейтрализации.

YN Y12 ,

k

где k - коэффициент передачи напряжения от узла 2 к узлу 3 с учетом коэффициента трансформации контура.

Для повышения устойчивости эффективно применение каскодных схем. Наиболее распространенной является схема ОЭ-ОБ. Для такой схемы значение внутренней обратной связи

Y12 ОЭ -ОБ Y12 Э Y22 Э

Y21 Э

примерно на два порядка ниже, чем для схемы с ОЭ.

97

Устройства приема и обработки сигналов

где М1 - взаимная индуктивность между L1 и основной частью контура

LК;

М2 - взаимная индуктивность между L2 и основной частью контура LК. В данном выражении от частоты зависят Y21 и QЭ.

Если S22 02 , то крутизна Y21 практически постоянна. Эквивалентная добротность контура с ростом частоты уменьшается из-за вносимых затуханий со стороны выхода ( m2ρG22 ) и со стороны нагрузки

( n2ρG11), однако, уменьшение QЭ незначительно за счет слабой связи с

каскадом и нагрузкой и поэтому К0 возрастает.

Полоса пропускания с ростом частоты расширяется

П0,7 f0 (dk m2 0Lk G22 n2 0Lk GH ) .

Если резонансный усилитель выполнен на полевых транзисторах, (рис. 4.19) то n=1. Поскольку практически выполняется условие

Y21 = S = const и QЭ=const, К0 возрастает с ростом частоты

K0 m Y210 R ОЭ mS LQЭ .

Теперь рассмотрим трансформаторную связь контура с коллектором транзистора (рис. 4.20). Эквивалентная схема усилителя представлена на рис. 4.21,а.

Рис. 4.19

99