Классификация РПУ по назначению, рабочему диапазону частот, характеру обрабатываемых сигналов и другим признакам, страница 12

При анализе вопросов устойчивости в селективных усилителях считают, что наиболее опасным является сужение полосы пропускания. Допускают сужение полосы не более, чем на 10-20 %. Это эквивалентно повышению добротности на 10-20 % или снижению проводимости входного контура на 10-20 %.

Аналогичные рассуждения справедливы и для отрицательной обратной связи: свойства усилителя также не должны претерпевать существенных изменений, поэтому выбирают k_У = 1.1…1.2.

Зависимость  от расстройки x:

;         

   

Ограничения на резонансный коэффициент усиления:

                                 

Следствия:

1.   - максимальное значение коэффициента усиления по напряжению, за которое выходить не следует.

2.   Если каскад селективного усилителя проектируется на коэффициент усиления больше , то следует принимать специальные меры.

3.   Обе формулы в общем то идентичны, но вторая является более корректной. Она учитывает комплексные параметры Y₂₁ и Y₁₂.

4.   Цепочка грамотного расчета селективного усилителя имеет следующий вид:

а)   Принебрегаем обратной связью (С₁₂ = 0,  Y₁₂ = 0).

б)   Расчитываем усилитель без учета обратной связи.

в)   Определяем K₀ полученного усилителя:   .

г)   . Если - принимают специальные меры;    - правильный усилитель.

5.   Полученные результаты справедливы для схемы с ОЭ (ОИ). Для схемы с ОБ (ОЗ) условия менее жесткие: ;          

6.   Мы анализировали устойчивый коэффициент усиления для некоторой ситуации искусственной ситуации (предполагали что p₁ = m₁, G_ВХЭ = G_ВЫХЭ, схема состоит из нескольких идентичных каскадов). Кроме того смотрели  в наихудшей точке. Тем не менее полученные соотношения для используют практически для всех усилителей (одно- и многокаскадных, с одинаковыми и разными каскадами, и даже в усилителях с апериодической нагрузкой). Это обусловлено простотой и удобством применения полученных соотношений, а также тем, что они определяют наихудший случай.

7.   Мы анализировали устойчивость только с точки зрения наличия С₁₂ и Y₁₂, тем не менее в эти величины можно заложить другие паразитные обратные связи и воспользоваться полученными формулами.

Методы повышения устойчивости.

1. Снижение резонансного коэффициента передачи:  . Для этого достаточно, например, уменьшить коэффициенты включения или сопротивления контуров R_Э. .
2. Взять транзистор с большей добротностью: ;    - добротность транзистора. Чтобы увеличить добротность надо взять более высокочастотный транзистор.
3. Перейти к схеме с ОБ или ОЗ.   .
4. Применить каскодную схему.

Усилитель с ОБ и ОЗ. Основные параметры и свойства. Коэффициент усиления, частотно-селективные свойства, коэффициент шума, коэффициент устойчивого усиления.

Если вместо  подставить , то все соотношения для ОЭ будут работать и для схем с ОБ.

Основные свойства ОБ:

1.   , так как  и , а , поэтому им можно пренебречь.

Коэффициенты передачи по току:  ;       - коэффициент передачи по мощности.

2.  

У ОБ  падает в полосе частот медленнее чем у ОЭ, т.е. неравномерность более меньшая.

3.   Частотно-селективные свойства схем с ОБ определяются выходной частотно-селективной цепью. Если она такая же как в схеме с ОЭ, то и свойства будут одинаковые.

4.   Коэффициент шума схемы с ОБ равен коэффициенту шума схемы с ОЭ.

Каскодная схема.

ОЭ, ОИ:   «+» ,   ;                  «-»  

ОБ, ОЗ:    «+»   ;             «-»   ,    ;

Составим гибридную схему:

Входное сопротивление будет осуществляться схемой ОЭ: ;     .

Коэффициент усиления по напряжению нижнего транзистора очень маленький, поэтому схема ОЭ – устойчивая.

;    ;       ;       ;

Достоинства каскодной схемы:

1. Высокая устойчивость (как у схемы с ОБ).
2. Большой коэффициент усиления по мощности K_P (как у схемы с ОЭ;    ;     ).
3. Относительно высокое сопротивление.

Положительные свойства:

1. Хорошая реализуемость микросхем.
2. Схема малочувствительна к разбросу параметров транзисторов.
3. Свойства такой схемы (усилительные свойства) сохраняются во всем диапазоне частот.

Недостатки:

1. Необходимость в более высоком напряжении питания ( в 2 раза, так как два транзистора).