Основы схемотехники аналоговых электронных устройств (АЭУ). Классификация УУ. Компланарная плоскость, страница 3

В тоже время ООС уменьшает влияние дестабилизирующего обратного фактора.

Рассмотрим область ВЧ:

.

При вводе ООС.

.

 – частотно-независимая ОС.

.

На уровне ( 0,707= ):  .

Введение ОС уменьшает  в области ВЧ и

Аналогично можно доказать: , .

Введение ООС уменьшает амплитуду в области СЧ и расширяет полосу пропускания.

39.jpg7) Влияние ООС на ФЧХ(ООС линеризирует ФЧХ):

.

 
8) Влияние ООС на ПХ или временную характеристику области малых времён:

40.jpg

Временная характеристика в области больших времён:

;

 
41.jpg

 - можно рассмотреть как дестабилизирующий фактор.

А т.к. включение ООС уменьшает дестабилизирующие факторы, то:

; ; .

9)Амплитудная характеристика:

42.jpg

;

;

.

;

;

.

43.jpgООС линеризирует АХ: – динамический диапазон.

44.jpg

,    ,  

(к – коллектор, э – эмиттер,  б – база)

 ,  .

45.jpg10).Влияние ООС на внутреннюю помеху:

Цепи  k и β рассмотрим как линейные устройства.

В линейных устройствах справедлив принцип суперпозиции.

 ,

т.к. считаем, что ОС является ООС.

 ,т.е. напряжение внутренней помехи уменьшается на глубину ОС.

Если в АЭУ входят активные элементы, например транзисторы, то АЭУ можно рассмотреть как нелинейное.

 – входной сигнал.

 - выходной сигнал.

46.jpgНЭ – нелинейный элемент.

 – коэффициент гармоник.

Рассматривая нелинейное искажение внутренних помех можно сказать, что коэффициент гармоник уменьшается с подключением заглавной буквы ООС на глубину ОС.  

11)Устойчивость УУ охваченных цепью ООС:

 , (*) , .

В этом случае усилитель  теряет свои свойства и превращается в генератор.

(*) – критерий устойчивости Найквиста.

(*) – годограф петлевого усиления не охватывает точку с координатами (минус -1, 0) на комплексной плоскости при -, то такой усилитель будет устойчивым.

неустойчивый

 

устойчивый

 

48.jpg

 
49.jpg

Вводиться понятно потенциально-неустойчивый.

47.jpg

Выражение (*) может быть представлено в виде соотношения.

1.  Баланс амплитуд:

(

2.  Баланс фаз:

arg(K 

n=0,1,2….

Проверяется баланс амплитуд и фаз при

 

Использование критерии Найквиста или годографа ( является универсальным критерием устойчивости, но для анализа сложных аналоговых схем вызывает затруднение ввиду громоздкости  математического аппарата петлевого усиления. На практике, как правило,  используют критерий Боде, или производиться анализ логарифмических АФХ под которым понимается совокупность логарифмических АЧХ  и ФЧХ.

1.jpg

Вводиться запас устойчивости:

(;

;      ;

 ;

;

 дБ, то усилитель не устойчив.

 - не устойчивый режим,

 - потенциально не устойчивый,

 -устойчивый.

В настоящее время для анализа сложных устройств (многоцелевых интегральных микросхем) задача упрощается.

2.jpgДекада – диапазон частот пределах которых частота меняется 10 раз.

На ЛАЧХ проводиться линия обратной связи.

 частота независимая ОС. Если обратная связь пересекает ЛАФХ на уровне .

12). В зависимости от съёма и ввода сигнала ОС различаю: Y, Ƶ, H, G – типов.

, , , .

4.jpgОбратная связь «Y» - типа.

 ;

 ;

 .

 .

Существует правило определения комплексного сопротивление между двумя типами схемы (правило Блэклина):

 ,

 – значение при КЗ между типами «а» и «» ?

 - при ХХ между типами «а» и «».

 ,  ,  , ,

, где  – сквозной коэффициент передачи.

 - сквозной коэффициент передачи равный:

 , ,  ,

3.jpg  , ,  

;

;

;

;

, т.к. .

 ,  .

ООС Y – типа стабилизирует  

Допустим  увеличилось , , тогда  увеличился .

Поскольку ,  то , а  уменьшиться .

уменьшился  

четырехполюсники.jpgОС «Ƶ» типа.

,

,

,

( формула Бижнева).

,   , , .

ОС  Ƶ типа стабилизирует выходной ток.

ОС последовательная по направлению «Н» - типа.

6.jpg,