Основы схемотехники аналоговых электронных устройств (АЭУ). Классификация УУ. Компланарная плоскость, страница 2

1 – спад импульса 2 – форма ПХ

Амплитудная характеристика (АХ).

АХ - это зависимость амплитуды (эффективного значения)   (выходного тока  

- входное воздействие является гармоническим сигналом:

   В случае исследования в области  НЧ или усиление УНЧ, частота гармонического входного воздействия   = 1 кГц.  

В области А:   

если

за счет внутренних помех усилителя.

В области В:  за счет нелинейности ВАХ активных элементов усилителя.

Динамический диапазон усилителя :

; 

При проектирование УУ необходимо чтобы:      ;

;

Динамические АХ:

1)  сквозная 

2)  проходная

АХ используется для оценки нелинейных искажений.

 =   +  +  + …

 –первая гармоника;

 - вторая гармоника;

 - третья гармоника.

 =  =

 - коэффициент гармоник.

; ; … → 

;

Внутренние помехи.

, при

Фон присутствует в выходном сигнале гармоник промежуточной сети за счёт некачественной фильтрации в источнике питания.

Наводки присутствуют в выходном сигнале сигналов посторонних радиотехнических устройств.

Шумы:       а) тепловые:   , б) дробовые:   ,

, Rн – сопротивление нагрузки.

- коэффициент усиления в области НЧ.

Дробовые шумы возникают из-за флуктуации 1-го каскада усиления.

Дробовые шумы определяются эквивалентным дробовым сопротивлением (включается она входе усилителя)  .

 - фактор шума,

 - мощность суммарных импульсов,

 - мощность тепловых шумов.

Отрицательная обратная связь (ООС) в аналоговых электронных устройствах (АЭУ).

ОС в АЭУ возникает за счёт передачи части выходного сигнала (напряжения или тока) во входную цепь устройства. И процесс образования ОС следующий

– коэффициент усиления УУ без ОС;

 - петлевое усиление;

 - возвратное отношение;

 - глубина (фактор) ОС.

– коэффициент передачи цепи ОС;

Классификация ОС.

Паразитные ОС нежелательны в АЭУ с ними производиться борьба или компенсация.

1.  Специально введение ОС для придания АЭУ определённых свойств.

а) положительное ОС (ПОС)

б) отрицательная ОС ( ООС)

ПОС используется в автогенераторах. В АЭУ не используется. В АЭУ используется ООС.

ООС может быть частотно-зависимой и частотно-независимой:

АЭУ (УУ) представляет собой активный ЧП.  Цель ООС чаще бывают пассивные ЧП.

По связи между собой активными четыхполюсников с  и  различают ООС Y, Ƶ, H, G – типов.

Y – тип (параллельная по входу и параллельная по выходу (параллельная по напряжению)):

Ƶ – тип (последовательная по входу и по выходу (последовательная по току)):

Н – тип (параллельно-последовательная (последовательная по напряжению)):

 

	G – тип (параллельная по входу  последовательная по выходу (параллельная по току)):

 

Свойства усилителей охваченных ООС зависит не только от свойств ЧП, но и от способа их соединения.

Влияние ООС на параметры и характеристики УУ.

;

;

;

 - выход сопротивление;

- вход напряжение с учётом ОС.

1)    ,  ,

 – коэффициент усиления по напряжению с ОС.

2),    ,  .

) ,

,

(*)- означает параметр или характеристику охваченную ООС).

4)  ,

 ,  ,    .

5) Влияние ООС на чувствительность (относительная стабильность УУ):

,

.

 - меняется из-за  следующих фактов:

 технологический разброс параметров активных элементов.

 за счёт влияния температуры.

 за счёт старения системы элементов.

При введении ОС под чувствительностью понимается:

,     ,   

Этот вывод справедлив для всех видов ООС.

6) Влияние ООС на АЧХ:

,

,

Т.е. полоса пропускания:

,

, расширяется не зависимо от вида ООС.

Спад АЧХ  в области НЧ и ВЧ можно рассматривать как дестабилизирующий  фактор.