Студопедия — Характеристики усилителя
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Характеристики усилителя






 

Влияние ООС на коэффициент усиления. Как следует из формулы(2.2)привведении ООС номинальное усиление уменьшается в F -раз (в фактор обратной связи раз).

 


Влияние ООС на полосу пропускания f. При введении ООС увеличиваетсяполоса пропускания усилителя. Поскольку площадь усиления постоянно –

 

K 0 f const, то расширение полосы пропускания происходит обратнопропорционально уменьшению коэффициента усиления (в фактор обратной связи раз).

 

Рис.2.6. Изменение АЧХ при введении ОС

 

Влияние ООС на стабильность усилителя. Введение ООС позволяетповысить стабильность работы усилителя.

 

Для схемы на рис.2.1 справедливы следующие соотношения:

U Вх U с U ОС,

U ОС U Вых,

U Вых U Вх K .

 

Если в результате действия дестабилизирующих факторов начинает увеличиваться входное напряжение, то это приведёт к увеличению выходного напряжение и напряжения ООС, что в свою очередь вызовет уменьшение входного напряжения усилителя, а, следовательно, и выходного напряжения усилителя – U Вх U Вых U ОС U Вх.

 

Влияние ООС на нелинейные искажения. В результате усиления входногосигнала амплитуда выходного напряжения может достигать больших значений в каждом каскаде, что приведет к попаданию в нелинейную часть характеристики ВАХ и появлению нелинейных искажений. Для уменьшения


 

 


нелинейных искажений, которые чаще всего появляются в оконечных каскадах,

 

вводят ООС.

 

 

Рис.2.7. Изменение АХ при введении ОС

 

На графике U Вх2 U Вх1 вследствие передачи напряжения через цепь ОС

 

ab = cd, поскольку отрезок U Вх2 U Вх1 U ОС. При введении ОС, для того

 

чтобы увеличить выходное напряжение с величины U Вых2 до величины U Вых1

 

необходимо увеличивать входное напряжение с величины U Вх1 до величины

 

U Вх2.Это необходимо, поскольку при введении ООС коэффициент усиления

 

уменьшится K ООС   K (tg), и выходное напряжение будет равно  
F  
             
U Вых2   U Вых1 .        
         
    F        

В исходном усилителе без ООС область нелинейности амплитудной характеристики лежит в диапазоне рабочих входных напряжений, а при введении ООС область нелинейности смещается в нерабочую область больших входных сигналов. Чем больше фактор обратной связи, тем меньше нелинейные искажения и больше ДД по входу, тем меньше паразитных гармоник в выходном сигнале.

 

 

Влияние ООС на устойчивость усилителя. Задача обеспечения устойчивойработы усилителя является весьма важной. Усилитель становиться неработоспособным, если он теряет устойчивость, т.к. усилитель переходит в режим самовозбуждения, который сопровождается изменением его основных


 


свойств. Это происходит из-за фазовых сдвигов, вносимых как каскадами усилителя, так и цепью ООС, в результате чего веденная в усилителе ООС,

 

которая предназначалась для улучшения его характеристик и параметров у границ рабочего частотного диапазона, за его пределами становиться ПОС. При этом коэффициент усиления усилителя стремиться к бесконечности. Физически это означает наличие выходного напряжения при отсутствии напряжение на входе. Усилитель переходит в режим автогенерации.

 

Проверка усилителя на устойчивость проводится для случая, когда заведомо задана устойчивая структура, в которой отсутствие автоколебаний зависит только от параметров усилителя. В этом случае, для анализа устойчивости усилителя используется его передаточная функция. Для оценки устойчивости усилителя вводят критерии устойчивости. Различают алгебраические и частотные критерии устойчивости. Первые позволяют судить об устойчивости по коэффициентам характеристического уравнения, вторые – по форме АЧХ. Для инженеров наиболее удобными являются частотные критерии устойчивости.

 

Среди частотных критериев устойчивости обычно применяется критерий Найквиста (или годограф). Критерий Найквиста базируется на теореме

 

«принцип аргумента», по которой функция частоты выражается через модуль и аргумент коэффициента усиления в полярной системе координат. В такой системе координат баланс фаз выполняется на оси Im K 0, а баланс амплитуд выполняется на окружности радиусом единица с центром в начале координат. Таким образом, критической точкой будет точка с координатами

 

(Re K = -1; Im K 0).


 

 


Различают три типа годографов усилителей (рис 2.8).

 

Рис.2.8. Разновидности годографов усилителей: 1) годограф абсолютно устойчивого

 

усилителя, 2) годограф условно устойчивого усилителя, 3) годограф неустойчивого

 

усилителя

 

1) Абсолютно устойчивый усилитель. Фазовый сдвиг здесь такой, что при любом значении коэффициента усиления критическая точка с координатами (-1; 0) не охватывается годографом.

 

2) Условно устойчивый усилитель. Годограф не охватывает критическую точку. Однако коэффициент усиления здесь таков, что при перегрузке усилителя сильным сигналом или помехой, годограф может сместиться и охватить критическую точку. Это приведет к самовозбуждению усилителя. Чтобы не допускать выполнения условия самовозбуждения в условно устойчивых усилителях при перегрузках, необходимо осуществлять автоматическую регулировку фазового сдвига, изменяя форму годографа

(рис. 2.9).

 

Рис.2.9. Регулировка фазового сдвига условно устойчивого годографа

 

3) Неустойчивый усилитель. Критическая точка охватывается годографом, поэтому усилитель является неустойчивым. Однако если уменьшить коэффициент усиления усилителя критическая точка не будет охвачена годографом и неустойчивый усилитель станет устойчивым. Можно подобрать такое значение коэффициента усиления усилителя, что годограф


 


пройдет через критическую точку, и усилитель окажется на границе устойчивости.

 

Вследствие технологического и температурного разброса параметров усилителя рассчитанный теоретически годограф не будет совпадать с реальным. Для того чтобы избежать самовозбуждения усилителя в результате изменения его годографа под действием указанных выше факторов предусматривают запас устойчивости усилителя (запас по усилению K y и

 

запас по фазе у).

 

Рис.2.10. Запас устойчивости по усилению – K y 1 K 0 0 и запас по фазе –

 

у среза

 

 

Рекомендуемое значение запаса по усилению составляет K y 0, 6 0, 8, а

 

по фазе у 30 0 700. Все рекомендации относятся к запасу устойчивости

 

инверсного усилителя.

 

Для обеспечения устойчивой работы усилителя следует снижать коэффициент усиления за пределами полосы пропускания, т.е. необходимо вводить частотно-зависимую ООС, для того, чтобы за пределами полосы пропускания не выполнялось условие баланса фаз.

 

Обобщая влияние ООС на работу усилителя, следует сказать, что ООС улучшает все характеристики усилителя за исключением коэффициента усиления.


 


Контрольные вопросы

 

10) Какую связь в усилительном устройстве называют обратной?

 

а) Связь, которая обеспечивает передачу части сигнала из его входной цепи в выходную.

б) Связь, которая обеспечивает передачу части сигнала из его выходной цепи во входную.

в) Связь, которая обеспечивает снижение коэффициента усиления. г) Связь, которая обеспечивает расширение полосы пропускания. д) Все выше перечисленные.

 

11) Какую обратную связь в усилительном устройстве называют отрицательной?

 

а) Если сигнал в точках подключения обратной связи имеет отрицательную амплитуду. б) Если сигнал в точках подключения обратной связи имеет одинаковую амплитуду. в) Если сигнал в точках подключения обратной связи имеет одинаковый спектр.

г) Если сигнал в точках подключения обратной связи имеет одинаковую фазу. д) Если сигнал в точках подключения обратной связи находится в противофазе.

 

12) Что следует делать для обеспечения устойчивой работы усилителя?

 

а) Следует увеличивать коэффициент усиления во всей полосе пропускания.

 

б) Следует увеличивать коэффициент усиления в области нижних частот полосы пропускания.

в) Следует снижать коэффициент усиления в области верхних частот полосы пропускания.

г) Следует снижать коэффициент усиления за пределами полосы пропускания. д) Следует уменьшать полосу пропускания.

 

13) Как влияет введение ООС на нелинейные искажения?

 

а) При увеличении фактора обратной связи нелинейные искажения увеличиваются вследствие расширения ДД по входу.

б) При увеличении фактора обратной связи нелинейные искажения уменьшаются вследствие расширения ДД по входу.

в) При увеличении фактора обратной связи нелинейные искажения увеличиваются вследствие расширения ДД по выходу.

г) При увеличении фактора обратной связи нелинейные искажения уменьшаются вследствие расширения ДД по выходу.

 

14)Как влияет введение ООС на номинальный коэффициент усиления и полосу пропускания?

 

а) При увеличении фактора обратной связи номинальный коэффициент усиления и полоса пропускания уменьшаются вследствие уменьшения площади усиления.

 

б) При увеличении фактора обратной связи номинальный коэффициент усиления увеличивается, а полоса пропускания уменьшается вследствие постоянства площади усиления.

 

в) При увеличении фактора обратной связи номинальный коэффициент усиления уменьшается, а полоса пропускания расширяется вследствие постоянства площади усиления.

 

г) При увеличении фактора обратной связи номинальный коэффициент усиления и полоса пропускания увеличиваются вследствие увеличения площади усиления.


 

 








Дата добавления: 2014-11-12; просмотров: 2108. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

Словарная работа в детском саду Словарная работа в детском саду — это планомерное расширение активного словаря детей за счет незнакомых или трудных слов, которое идет одновременно с ознакомлением с окружающей действительностью, воспитанием правильного отношения к окружающему...

Правила наложения мягкой бинтовой повязки 1. Во время наложения повязки больному (раненому) следует придать удобное положение: он должен удобно сидеть или лежать...

ТЕХНИКА ПОСЕВА, МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ ЧИСТЫХ КУЛЬТУР И КУЛЬТУРАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА МИКРООРГАНИЗМОВ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА БАКТЕРИЙ Цель занятия. Освоить технику посева микроорганизмов на плотные и жидкие питательные среды и методы выделения чис­тых бактериальных культур. Ознакомить студентов с основными культуральными характеристиками микроорганизмов и методами определения...

Постинъекционные осложнения, оказать необходимую помощь пациенту I.ОСЛОЖНЕНИЕ: Инфильтрат (уплотнение). II.ПРИЗНАКИ ОСЛОЖНЕНИЯ: Уплотнение...

Приготовление дезинфицирующего рабочего раствора хлорамина Задача: рассчитать необходимое количество порошка хлорамина для приготовления 5-ти литров 3% раствора...

Дезинфекция предметов ухода, инструментов однократного и многократного использования   Дезинфекция изделий медицинского назначения проводится с целью уничтожения патогенных и условно-патогенных микроорганизмов - вирусов (в т...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.014 сек.) русская версия | украинская версия