- •Раздел 1 Информационные технологии ввода и моделирования электрических схем аналоговых электронных устройств в сапр OrCad V.9.X
- •Список пиктограмм панели инструментов
- •Параметры анализа ачх
- •Раздел 2
- •Эквивалентные схемы резисторного каскада усиления на различных частотах
- •Физическое объяснение вида частотной и фазовой характеристик резисторного каскада усиления
- •Резисторный каскад усиления в области нижних частот
- •Резисторный каскад усиления в области верхних частот
- •Влияние обратной связи на коэффициент усиления
- •Влияние обратной связи на нелинейные искажения, фон и помехи
- •Резисторный каскад усиления в области средних частот
- •Влияние обратной связи на нестабильность усиления
- •Влияние обратной связи на входное сопротивление усилителя
- •Влияние обратной связи на выходное сопротивление усилителя
- •Влияние отрицательной обратной связи на частотную, фазовую и переходную характеристики
- •2.2.Состав курсовой работы. Техническое задание на проектирование. Содержание пояснительной записки. Техническое задание на проектирование
- •Содержание пояснительной записки
- •2.3. Методика автоматизированного проектирования резисторных каскадов усиления на биполярных транзисторах
- •2.4. Методика автоматизированного проектирования резисторных каскадов усиления на полевых транзисторах
- •2.5. Контрольные вопросы и задания
Резисторный каскад усиления в области средних частот
Обратимся к рис. 2.2. Коэффициент усиления тока (КТ) каскада на биполярном транзисторе равен
,
где
,
Rвх.тр.сл – входное сопротивление транзистора следующего каскада. Тогда
Коэффициент усиления напряжения равен
.
Заменив
на
и RГ
на внутреннее сопротивление в точке
покоя
из эквивалентной схемы на средних
частотах, можно найти коэффициент
усиления напряжения резисторного
каскада с полевым транзистором
.
Учитывая, что
,
где SТ.П
– статическая крутизна характеристики
анодного тока или тока стока полевого
транзистора в точке покоя, запишем
.
В каскадах с
полевыми транзисторами
,
поэтому последнее выражение можно
переписать в виде
.
Влияние обратной связи на коэффициент усиления
Коэффициент усиления напряжения с обратной связью можно записать в виде
,
(2.17)
где
–
коэффициент усиления напряжения
усилителя без обратной связи;
-
коэффициент передачи напряжения цепи
обратной связи;
–
коэффициент
усиления напряжения усилителя с обратной
связью.
Таким образом,
введение обратной связи изменяет
коэффициент усиления напряжения
усилителя в
раз. Это
справедливо для всех способов снятия
и всех способов введения обратной
связи.
При
положительной обратной связи (пос)
,
тогда
.
Введение пос
увеличивает коэффициент усиления в
раз. При
,
как следует из (2.17),
.
При
принимает отрицательное значение.
Случаи βК
= 1 и βК
> 1 физически соответствуют режимам
самовозбуждения усилителя. Он превращается
в автогенератор незатухающих гармонических
колебаний.
При
и
отрицательной обратной связи (оос)
,
тогда
.
(2.18)
Введение оос
уменьшает коэффициент усиления в
раз. Это является недостатком усилителей
с отрицательной обратной связью.
Из выражения
(2.18) следует, что при
(очень глубокая отрицательная обратная
связь)
,
т.е. не зависит от коэффициента усиления
напряжения усилителя без обратной
связи и определяется лишь величиной
коэффициента передачи напряжения цепи
обратной связи.
Влияние обратной связи на нелинейные искажения, фон и помехи
Можно
показать, что при
(zист,
zвх
– сопротивление источника сигналов и
входное сопротивление усилителя
соответственно) напряжение гармоник
усилителя, охваченного последовательной
обратной связью, принимает вид
,
К*= Uвых/Eист - сквозной коэффициент усиления напряжения.
Итак, введение обратной связи изменяет искажения, фон и помехи, возникающие в устройстве, охваченном ею, во столько же раз, во сколько раз изменяется сквозной коэффициент усиления его напряжения. Такой вывод справедлив для любого способа введения обратной связи.
При отрицательной
обратной связи
,
поэтому
.
Таким образом, оос уменьшает нелинейные искажения, фон и помехи, возникающие в усилителе. Отрицательная обратная связь во столько же раз уменьшает коэффициент гармоник усилителя, т.е.
.
Снижение нелинейных искажений, фона и помех объясняет широкое применение отрицательной обратной связи в мощных усилителях, работающих в экономичном режиме «В», в усилителях многоканальной связи и других устройствах. Применение отрицательной обратной связи позволяет получить высокую линейность, малый уровень фона, большой динамический диапазон.
