Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 [61] 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169

8.8. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ ПО ТОКУ

На рис. 8.11 приведена структурная схема усилителя с последовательной обратной связью по току. Для получения напряжения обратной связи на выходе усилителя включено сопротивление р, через которое течет ток, протекающий в нагрузке.

Как указывалось ранее, для последовательной обратной связи по току коэффициент передачи представляет собой проводимость или крутизну передачи, а коэффициент обратной связи равен сопротивлению, связывающему напряжение обратной связи с выходным током. Однако можно по-прежнему интересоваться коэффициентом передачи напряжения и считать коэффициент обратной связи коэффициентом передачи напряжения

p=f/o.c/f/e«x = p/Z„. (8.18)

В этом случае, как и ранее, коэффициент передачи напряжения можно определить по формуле (8.13), подставив в нее р из (8.18).

Очевидно, что при глубокой отрицательной обратной связи

Д«-1/р=-2„/р. (8.19)

Входное сопротивление можно найти, подставив (8.18) в (8.14), но его удобнее определять следующим образом. Согласно схеме, представленной на рис. 8.11,

откуда Usx-=Ugx- {Ieux-hx)p. Поделив на hx, получим

где Ki - коэффициент усиления тока.

Так как согласно (8.18) р положителен, то для отрицательной обратной связи Ki должен быть меньше нуля. Поэтому при отрицательной обратной связи входное сопротивление Zsx увеличивается. Следовательно, последовательная отрицательная обратная связь как по напряжению, так и по току, увеличивает входное сопротивление усилителя, так как напряжение отрицательной обратной связи действует навстречу входному напряжению, подаваемому извне, и уменьшает входной ток.

в»

* Зб1л

6. ОЛх

Рис 8.11. Структурная схема усилителя с последовательной обратной связью по току



Теперь найдем выходное сопротивление усилителя с последовательной обратной связью по току. Подавая на выход напряжение и вых и полагая Ег=0, получаем

1вых= {ивых - Квивх)/{2вых + р)-

При этом за положительное направление тока 1вых принято направление, обратное показанному на схеме рис. 8.11. Кроме того, мы пренебрегаем шунтирующим влиянием Ra + Zex на сопротивление р из-за малого значения последнего. Учитывая, что

И подставляя это выражение в формулу для 1вых, получаем

Zеих = ивых11вых = вых -Ь Р ( 1"~ /с e)j

При отрицательной обратной связи Кв отрицателен, поэтому Z вых>вых, а при глубокой отрицательной обратной связи справедливо неравенство 1еых>вых.

Данный тип обратной связи применяется именно тогда, когда необходимо иметь очень большое выходное сопротивление усилителя. При этом усилитель эквивалентен генератору тока и его выходной ток не зависит от сопротивления нагрузки. В самом деле, согласно (8.19) выходной ток

1вых=К!иех1и=-и,\

пропорционален внешнему входному напряжению и не зависит от сопротивления нагрузки. Например, в одном из способов получения пилообразного тока в отклоняющей катушке электронно-лучевой трубки с магнитным отклонением луча используется усилитель с последовательной отрицательной обратной связью по току, на вход которого подается пилообразное напряжение.

Если на входе усилителя напряжение имеет пилообразную форму, то в отклоняющей катушке автоматически создается пилообразный ток. Для получения в отклоняющей катушке тока, линейно возрастающего пропорционально времени t:i = kt, при омическом сопротивлении катушки R и индуктивности L напряжение на катушке должно быть равным

a=L- +Ri = kL + Rkt,

Т. е. состоять из «ступеньки», высота которой зависит от L, и «пилы», высота которой зависит от R (рис. 8.12). Благодаря отрицательной обратной связи при любом соотношении R я L напряжение на выходе автоматически получается нужной формы при действии на входе усилителя пилообразного напряжения.




Рис. 8.12. Формы тока и напряжения, необходимые для линейного отклонения луча в электронно-лучевой трубке с магнитным отклонением

В качестве другого примера усилителя с последовательной обратной связью по току рассмотрим транзисторный усилитель с включением транзистора по схеме с ОЭ и с сопротивлением в цепи эмиттера, не зашунтированным емкостью.

Вследствие малого отличия эмиттерного и коллекторного токов можно считать, что ток в нагрузке - в сопротивлении в цепи коллектора - равен току в сопротивлении обратной связи - эмиттерном сопротивлении. Коэффициент обратной связи по напряжению в этой схеме = RJRk. Коэффициент усиления каскада без обратной связи К- -huuRJhiu- Следовательно, коэффициент усиления разомкнутой петли обратной связи

\K\h2uRa/hiu.

Интересно отметить, что р/С здесь не зависит от Rk. Величина р/(>1, если /?э/121э>Й11э.

Таким образом, при любом Rk согласно (8.19) имеем /C-l/p=-Z„/p=-i?„/i?3.

Учитывая, что нагрузкой транзисторного каскада обычно является входное сопротивление следующего каскада, получаем

K=-RJR.,

где R,=RK\\Rfl

Если следующий каскад не имеет незашунтированного сопротивления в цепи эмиттера, то его входное сопротивление равно

можно считать RKhfu>

в этом случае при /?к>/гш где относится ко второму каскаду. Таким образом, для данного случая

Пример. Пусть 11*3 = 50; 3= = 1,3 кОм; Кз=200 Ом. В данном случае можно считать, что А{1/?У=10 кОм, что значительно больше, чем **i*3 = l,3 кОм. Следовательно, /C-Afi/7? =-1300/200=-6,5.

Этот пример показывает, что применение незашунтированного сопротивления в цепи эмиттера позволяет получить коэффициент усиления по напряжению на один каскад порядка нескольких единиц.

Если следующий каскад также имеет в цепи эмиттера незашунтированное сопротивление, то из-за его высокого входного сопротивления нагрузкой предыдущего каскада является только сопротивление в цепи коллектора. Благодаря этому усиление напряжения возрастает и не зависит от входного сопротивления следующего каскада.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 [61] 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169



0.0092