Радиоприемные устройства - Баркан В.Ф.
Скачать (прямая ссылка):
Обозначим через ?/т-—напряжение гармоник на выходе усилителя без обратной связи, а через ?/70.с — то же напряжение при введении в схему усилителя цепи обратной связи. Величина этого напряжения складывается из напряжения гармоник ?/т и дополнительного напряжения, вызываемого наличием обратной связи, поэтому
иТо,= игЩю.с, (3.46)
где /С0 —коэффициент усиления на средних частотах;
Р0 —коэффициент передачи цепи обратной связи на средних частотах.
Решим уравнение (3.46) относительно и10.с:
?/ї0С = __^І—. (3.47)
Как видно, напряжение высших гармоник на выходе усилителя е отрицательной обратной связью уменьшилось в (1 + Ро^Со) раз.
91
Если напряжение основной частоты сохранить неизменным, например, путем увеличения С/вх, то коэффициент нелинейных искажений у уменьшится точно в такое же количество раз:
1 +
(3.48)
Уменьшение коэффициента нелинейных искажений особенно важно для усилителей мощности. В усилителях мощности с отрицательной обратной связью при этом улучшается использование характеристик лампы и повышается электрический к. п. д.
Если в процессе усиления в схеме возникают дополнительные помехи и шумы (шум ламп, фон переменного тока от источников питания), то величина напряжения помех на выходе усилителя с отрицательной обратной связью {/ш.о.0 уменьшается в такой же степени, как и напряжение высших гармоник, появившихся в процессе работы каскада.
ит 0= Цт , (3.49)
где иш — напряжение помех в усилителе без обратной связи; ?/ш.о.с"~ напряжение помех в усилителе с обратной связью.
На нижних и верхних частотах как в цепи усилителя, так и в цепи обратной связи появляются фазовые сдвиги. Возникновение фазовых сдвигов в этих цепях приводит к изменению основных расчетных соотношений, которые мы получили для случая влияния отрицательной обратной связи на средних частотах диапазона усилителя.
Введение отрицательной обратной связи в цепь усилителя позволяет в значительной мере уменьшить и частотные и фазовые искажения. Физическую картину выравнивания частотной характеристики можно представить в следующем виде.
В результате уменьшения коэффициента усиления на крайних частотах диапазона падает напряжение на выходе усилителя, а следовательно, и напряжение обратной связи, подаваемое в проти-вофазе на вход усилителя. Таким образом, результирующее напряжение на сетке лампы каскада на этих частотах понижается в меньшей степени, чем на средних частотах, что приводит к относительному увеличению напряжения на выходе. Иными словами, на средних частотах диапазона отрицательная обратная связь оказывает заметно большее воздействие на величину коэффициента усиления каскада, чем на нижних и верхних. Уменьшение частотных искажений будет сопровождаться понижением фазовых искажений.
В гл. II мы определили основные соотношения, связывающие угол сдвига фаз и коэффициент частотных искажений:
соз <?=•!-.
Чем меньше коэффициент М отличается от единицы, тем меньше угол сдвига фаз ф.
92
Рассмотрим практические схемы усилителей с отрицательной обратной связью. На фиг. 3. 26 приведена часто применяющаяся ^хема отрицательной обратной связи в оконечном каскаде усилителя. В этой схеме цепь отрицательной обратной связи со-
I---*—-0+
Фиг. 3.26. Схема оконечного каскада с отрицательной обратной связью.
стоит из разделительного конденсатора Ср, сопротивления /?р и сопротивления /?2, включенного последовательно с сопротивлением /?1 утечки сетки лампы. Сопротивление конденсатора Ср на самой
0+
Фиг. 3. 27. Двухкаскадный усилитель с отрицательной обратной связью.
низкой частоте диапазона должно быть в 3—5 раз меньше суммы сопротивлений /?(3 и /?2.
Приближенное значение коэффициента (3 передачи цепи обратной связи можно определить из следующего соотношения:
93
Если сопротивление нагрузки Ял и внутреннее сопротивление лампы относительно невелики, то для вычисления р следует пользоваться более точной формулой
#2 Д9
(3.51)
Величина эквивалентного сопротивления 7?э определяется из соотношения
1
1
Да
На фиг. 3. 27 показана схема усилителя, в котором отрицательной обратной связью охвачены два каскада. В этой схеме коэффи-
Фиг. 3.28. Схема с параллельной отрицательной обратной связью по напряжению.
циент передачи (3 зависит от соотношения числа витков гс'р' дополнительной обмотки и числа витков первичной обмотки трансформатора.
Необходимое соединение концов обмотки с элементами схемы находят опытным путем.
На фиг. 3. 28 приведена схема усилителя с параллельной отрицательной обратной связью по напряжению. Напряжение обратной связи из анодной цепи лампы Л2 подается через сопротивление Р$ на вход той же лампы.
Фактор обратной связи для этой схемы вычисляется по формуле
Дэ
РоКо=(1+*о)-^
(3.52)
Здесь Ко — коэффициент усиления второго каскада.
Если первый каскад усилителя выполнен на пентоде, ю параллельная обратная связь дает лучшие результаты.
94
§ 18. ИНВЕРСНЫЕ СХЕМЫ
Одной из особенностей двухтактного усилителя является необходимость наличия двух равных по величине и противоположных по фазе напряжений, подаваемых на сетки ламп каскада. Наиболее просто эта задача решается применением входного трансформатора имеющего вывод от середины вторичной обмотки (см. фиг. 3. 18). Такой трансформатор позволяет согласовать любой источник напряжения полезного сигнала с симметричным входом двухтактного усилителя.
