Главная >  Элементарная теория обратной связи 

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

(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


Л/

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).



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