Главная
>
Элементарная теория обратной связи (например, Tyi) может быть выбрана неограниченно большой, еслн остальные отвечают неравенству: tya + уЗ + yi =sS -]- Хк Тк . (1-11Щ Вместо (1-104) имеет место ограничение: (1-117) Аналогичные соотношения могут быть получены для тех слх-чаев, когда блок Ki включает более четырех каскадов. 1-8. Обеопечение устойчивости путем образования нескольких каналов обратной связи С помощью рассмотренных условных компенсирующих каскадов можно устранить частотную зависимость любого каскада, имеющего анодную нагрузку (на высоких частотах) типа парал лельного соединения и Сц. В большинстве случаев поведение каскадов на высоких частотах характеризуется нагрузкой именно такого типа. В нашем рао смотрении мы предполагали наличие такой нагрузки у всех каскадов за исключением работающего на делитель Рз. Собственно анодное сопротивление этого каскада (Zi на рис. 1-23, а) имеет обыч-нотребуемыйвид(рис. 1-25, с), однако, из-за шунтирующего действия другого плеча делителя р2 (Z3 на рис. 1-23, d по схеме, изображенной па рис. 1-24, а) усиление каскада определяется нагрузкой вида рис. 1-25, 6, вследсг-вие чего компенсация его частотной зависимости с помощью рассмотренных условных каскадов не может быть сделана точной, и проектирование обратной связи усложняется. Для приведения этого каскада к общему виду цетесообразно выбрать сопротивление Z,i, показанное на рис. 1-25, в, т. е. ввести корректирующую цепочку RkL. Изменение Z4 не повлияет на Рис.1-25. Эквива.чентная схема сопротивления на выходе блока Ki (рис. 1-23, а): а - исходная, б - с учетом элемента Zg, е - при наличии корректирующей цепи Rf-Lfc, г - полная схема, д - эквивалентная схема при условиях По этой причине Ki в формуле (1-76) и /Cf в (1-86), в отличие от коэффициентов усиления других каскадов, были записаны в перазвернутоМ виде. с ./гяовных компенсирующих каскадов, так как согласно ГбГХ в формулу для /с, 1 + Ф пе входит. п няко при выборе индуктивности цепочки, равной L = 7?-Ck 1 25 в), реактивная составляющая ветви CR полностью рнсиоуется, и сопротивление соединения LRr и CR стано-тгя павным Rk, благодаря чему нагрузка в целом приобретает епи i?iCoi (рпс- 1-25, г и д). Это позволяет включить данный ал в общее число каскадов, частотная зависимость которых Г,пжет быть полностью компенсирована. Учитывая это, можно сделать обобщение и распространить пассматриваемый метод на усилитель с любым числом каскадов. Действительно, пусть усилитель имеет п каскадов, тогда, выделяя из него блок Kl (рис. 1-23, а), содержащий, например, два каскада, можно путем введения цепи рз точно компенсировать частотные зависимости этих каскадов и свести усилитель (с точки зрения устойчивости обратной связи) к его блоку Къ содержащему лишь (я -2) каскада. Повторяя эту операцию, путем введения делителя % можно уменьшить число каскадов до ы 4) и т. п. Последнюю цепь р при необходимости можно ввести так, чтобы- имела место некоторая перекомпенсация фазы, обеспечивающая запас устойчивости. Таким образом, весь усилитель разбивается на группы каскадов цепями р. При этом, как и при обычной одноканальной обратной связи, охватывающей весь усилитель, потеря усиления в рабочей полосе частот равна глубине обратной связи, что выгодно отличает ее от нередко применяемого способа охвата обратной связью пар или троек каскадов по отдельности. Если таких троек п, и каждая имеет обратную связь т децибел, то общая потеря усиления составляет пт децибел, тогда как в нашем случае потеря усиления равна глубине обратной связи, т. е. составляет лишь т децибел, вследствие чего общее число каскадов усилителя может быть значительно меньшим. Для выяснения характера математических соотношений рассмотрим схему трехканальной обратной связи, приведенную на рис. 1-26. Эквивалентный коэффициент обратной связи или возвратная разность напряжения по отношению к выходной цепи усилителя можетбыть найдена путем разрыва цепи обратной связи у выходной нагрузки (между точками а и & на рис. 1-26) как коэффициент передачи напряжения по всем каналам обратной связи: PcE = ; = Pi/CiiC./Ctrf ЗгК/Сз + Рз/Сз- (1-118) Два первых слагаемых можно представить в виде: тхК,К, + ,К,К, = фгКхК, Л- т к, = ЫхКгКгК;. (1-119) Д5Рж£? ° каждый блок усилителя (/Сь Кч и Къ) соне более двух каскадов, можно, подобно тому, как было преобразовано выражение (1-64), привести выражение, стоящее в круглых скобках в (1-119), к виду, аналогичному (1-86), где надлежащим выбором и компенсировать частотные зависи-мости обоих каскадов (KI и К[) первого блока (Ki) усилителя-(рис. 1-26), после чего (1-119) приобретает вид: (1-120) где Kqi - модуль Ki на низких частотах (в рабочей полосе ча-стот), а р;=№о (1-121) - новое эквивалентное значение коэффициента деления напряжения обратной связи. а b -,-0
Рис. 1-26. Схема трехкана,11ьной обратной связи. С учетом (1-120) выражение (1-118) приобретает вид, позволяющий провести преобразование, аналогичное только что проделанному для выражения, стоящего в круглых скобках (1-119): /сРк=р;адз -f %к,=Шгкж; тйК,=шжк,. (i -122) в этом окончательном выражении зависимость от частоты проявляется только через коэффициент усиления Ki третьего блока усилителя (рис. 1-26), поэтому и устойчивость всего усилителя, охваченного обратной связью, будет определяться только четырехполюсником /Св, включающим один или два (иногда три) каскада Можно компенсировать частотные характеристики любых каскадов, входящих в /Сз и Ki, тогда устойчивость будет определяться остальными каскадами, сохранивщими частотные зависимости. Если запас каскада, нагруженного цепью рз, по амплитуде усиливаемого напряжения (тока) мал, то глубина обратной свя;н ограничена выражением (1-87), если Кч содержит два каскада, или выражением (1-77), если в Ki входит только един каскад-В частности, выражение (1-87) в данном случае принимает вид: 3 1м =о> (1-123) Можно также взять один или оба каскада из второго блока (/Сз).
|