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

соответствии с порядком дифференциальных уравнений, которыми описывается поведение этого блока.

Величину Куа можно записать в виде

уа - -п- = унг, (Ь-34)

где - асимптотическая частота узкополосного блока, при которой обращается в единицу. Для блока, состоящего из т широкополосных каскадов на электронных лампах с высоким коэффициентом качества, которые можно считать не обладающими потерей асимптотического коэффициента усиления, Ki имеет вид, аналогичный (6-34),

i ~ = ffFi, (b-34a)

где ft - частота коэффициента качества ламп, при которой К, обращается в единицу.

При включении в тракт /СР узкополосного и широкополосного блоков асимптотическая частота для этого тракта может быть найдена из условия /Суа/Сг=1.

На основании (6-34) и (6-34а) получим

f = fa-= J%fT- (6-35)

Эффект, даваемый широкополосными каскадами, может быть найден как разность максимально допустимых значений /Ср~/1, при f = fa я f = fay С ПОМОЩЬЮ формулы (6-17) найдсм

Л.-Л , = 401§--401е =

= 40(lg- + f- lg;)[a6]. (6-36)

Допустим, что для электромеханической системы частота f , где ее коэффициент усиления обрапщется в единицу, измеряется герцами, а для лами ft - измеряется десятками мегагерц. Тогда отношение ft к fay можно принять равным, например, Ю. Дополнение электромеханической системы одним каскадом усиле[!ии (т=1) на электронной лампе, согласно формуле (6-36), теоретически позволяет обеспечить устойчивость обратной связи при

увеличении ее глубины на 40 ---p-j - Ig j 1 - j- --j [дб]. Например,

если асимптотическая зависимость коэффициента усиления элек тромеханической системы от частоты - третьего порядка, т. с. в формуле (6-24) п = 3, то выигрыш в устойчивой величине \К/ даваемый одной электронной лампой, составляет около 57 до (т. е. в 700 раз). Если ввести две электронные лампы, то выигрьип в децибелах почти удваивается, т. е. становится порядка 700 раз, Отсюда следует, что в узкой полосе частот электромеханического



устройства при введении каскадов на электронных лампах можно обеспечить устойчивость при почти неограниченной глубине обратной связи, если электромеханическое устройство с достаточной точностью можно считать линейным элементом минимально-фазового типа.

§ 6-4. Выбор параметров цепи обратной связи

В большинстве случаев требуется, чтобы внешний коэффициент усиления /Со, с был постоянным в рабочем диапазоне частот. Поэтому, согласно (1-9), цепь [5 в этом диапазоне частот должна быть частотно-независи.мой. В то же время на весьма высоких


Рис. 6-8. Схемы цепи fi: не обеспечивающая (а) и обеспечивающая (б) сог.часование с каскадом иредварптельиогп усиления.

частотах, близких к асимптотической, затухание, вносимое цепью i, должно быть минимальным, поскольку оно представляет собой потерю асимптотического усиления А/ р. Обычно цепь р представляет собой делитель напряжения на активных сопротивлениях. Один из вариантов такой цени показан на рис. 6-8, а. Паразитная емкость Cl на входе усилителя шунтирует сопротивление Ri и-вызывает ослабление коэффициента передачи р на высоких частотах, тогда как для снижения потери асимптотического усиления он должен увеличиваться. Из этих соображений параллельно сопротивлению R необходимо включить емкость С, соединяющую выход усилителя с его входом. Во избежание неравномерности Ко. с влияние этой емкости должно сказываться за пределами



рабочего диапазона частот, а на весьма высоких частотах вели-

чина р определяется только емкостями, т. е. <{оо) = ~~-

с -f- bi °

Уменьшение потерь усиления Лр достигается лишь в том случае, когда величина р (оо) соответственно больше, чем значение [5 на

низких частотах Р(0)=п-р-, что возможно, если постоянная

времени RiCi значительно меньше RC. Таким образом, входной каскад, содержащий в анодной цепи RiCu должен иметь полосу пропускания, во много раз большую рабочей полосы частот, и, следовательно, очень малое усиление. Во избежание этого цепь f! должна иметь вид, подобный изображенному на рис. 6-2, где элементы N, и N можно считать активными сопротивлениями. Такая цепь изображена на рис. 6-8, б, где также показан оконечный каскад усиления, а ламиа JIi, подключенная ко входу (рис. 6-8, а), заменена источником тока / = - SU.

Будем считать, что при отсутствии обратной связи цеиь разорвана между точками А А и коэффициент усиления оконечного каскада равен

Kio = -SiZi = SiY::-. (6-37)

При замкнутых точках АА, но разомкнутых точках ВВ этот коэффициент становится равным

Ai - j +2,+ZO + R, (z;+z,)

Учитывая, что

R, iZ,+Z,)

q R7 + Z,+Z, Z, RjZ,

P - , RAZ.+Z,) Z, + Z, - Z, (R, -f Zs -f Z,) -f R, (Z, -f Z,) R,+Z,Z,

(6-39)

изменение коэффициента передачи, обусловленное наличием цеии (>, можно записать в виде

/*Г4Р 71

-корр - - (Z, -f Ze) {R, 4-5 + Z,) + R, (Z, + Z,)-

(6-40)

Усложнение цепи [i, связанное с переходом от первой схемы (рис. 6-8, а) ко второй (рис. 6-8, б), оправдано в полной мере в том случае, когда сопротивления Zi и 2 достаточно велики и обеспечивают в рабочей полосе частот большой коэффициент усиления каскада, создающего входное напряжение, а также выходного каскада. Считая, что Zg и Zg в рабочей полосе частот зна-

Внутреннее сопротивление лампы можно не учитывать, если оно велт ко, или отнести к анодной нагрузке (см. рис. 2-2).



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