Расчет трансформатора:

n=W2/W1 – коэффициент трансформации

R’_н = R_н/n² – сопротивление преобразованное трансформатором.

R_н – R_вх второго каскада

Выбирая коэффициент трансформации (n) можно получить необходимые R’_н при заданном R_н. поэтому такие трансформаторы называют согласующими.

Усилители с непосредственной связью по постоянному току (упт)

АЧХ УПТ

Рис.21

УПТ усиливает постоянный ток, очень низкие частоты, средние частоты одинаково -- в этом их универсальность. Значит в УПТ отсутствуют L, C.

Благодаря универсальности УПТ усиливает все виды помех и искажений, в результате при Uвх = 0 → Uвых ≠ 0 и изменяется случайным образом - это называется «Дрейф 0».

«Дрейф 0» - основной недостаток УПТ.

Чтобы уменьшить «Дрейф 0»:

1. Стабилизируют ИП;

2. Применяют отрицательную обратную связь (ООС);

3. Применяют специальные схемы – балансные УПТ. (см. тему «УПТ»)

Тема 5.4 Обратная связь в усилителях

1. Обратная связь. Виды и параметры.

2. Влияние обратной связи на параметры усилителя.

1. Обратная связь (ОС) – это дополнительная цепь, через которую часть энергии с выхода усилителя поступает на его вход.

Виды ОС:

1. По элементам образующим ОС:

   0. 1.1 Внешняя ОС – создается дополнительными элементами;

   1. 1.2 Внутренняя ОС – образуется в элементах (основных)

Например С_к (емкость коллекторного перехода соединяет коллектор с базой)

2. По виду элементов ОС:

   0. 2.1 Пассивная ОС – образуется R, L, C

   1. 2.2 Активная ОС – создается или транзисторами или операционными усилителями.

3. По способу получения напряжения ОС - U_ос:

   0. 3.1 ОС по напряжению: признак U_ос ~ U_вых

Рис.22

β

0. 3.2 ОС по току: признак U_ос ~ I_н

Рис.23

β

Правило: если мысленно отключить нагрузку и U_ос = 0, то это ОС по току.

4. По способу подачи U_ос на вход:

   0. 4.1 Параллельная обратная связь (см.пример 3.1)

   1. 4.2 Последовательная ОС (см.пример 3.2)

5. По соотношению фаз U_ос и U_вх:

   0. 5.1 Положительная ОС – признак: U_ос совпадает по фазе с U_вх и увеличивает его, следовательно, Ku↑.

   1. 5.2 Отрицательная ОС – признак U_ос противоположно по фазе U_вх и уменьшает его, следовательно, Ku↓

Основной параметр цепи ОС

Коэффициент передачи напряжения ОС. [β]

β = U_ос / U_вых (1)

β показывает какую часть U_ос составляет от U_вых

2. Влияние ОС на параметры усилителя.

Получим формулу Ku с учетом ОС:

K_{U OC} = U_вых / (U_вх ± U_ос) (2)

Из (1) и (2) следует что K_{U OC} =(U_вых / (U_вх ± β·U_вых)) умножим на (1/U_вх)

K_{U OC} =K_U/(1± β·K_U) (3)

Для ПОС (положительная обратная связь) в формуле (3) оставляем «–», т.к. ПОС увеличивает Кu.

K_{U ПOC} = K_U/(1–β·K_U), следовательно если β·K_U→к 1, то K_{U ПOC}→ ∞, это значит что любое случайное колебание на входе заметно усиливается и через ПОС поступает снова на вход, что многократно повторяется - это самовозбуждение усилителя, поэтому ПОС в усилителях не применяется.

ПОС применяется в автогенераторах.

Автогенератор – это хороший усилитель + ПОС с частотно зависимыми элементами.

Для ООС (отрицательная обратная связь) в формуле (3) оставляем знак «+», т.к. ООС уменьшает коэффициент усиления.

K_{U OC} =K_U/(1+β·K_U), если β·K_U >> 1, то K_{U OC} ≈ K_U/β·K_U ≈ 1/β.

Следовательно основной параметр схемы K_{U OC} определяют элементы звена обратной связи, значит стабильность работы усилителя схемы определяет эти элементы.