Основные функциональные узлы аппаратуры многоканальных систем передачи с ЧРК, страница 7

равно котангенсу угла наклона нагрузочной линии;

    Выбор РТ на середине нагрузочной линии соответствует использованию усилительного элемента в классе А. Если же РТ поместить в точку В на нагрузочной линии, то усилительный элемент будет использоваться в классе Б. В этом случае ток через усилительный элемент, а следовательно, и через нагрузку будет протекать только в течение половины периода усиливаемого сигнала, что приведет к большим нелинейным искажениям. Нелинейные искажения при работе в классе Б могут быть существенно подавлены, если использовать двухтактную схему выходного каскада. При этом выходной каскад практически не потребляет энергии от источника питания при отсутствии сигнала, а кроме того, примерно в 1,5 раза повышается КПД усилительного элемента. Количественную оценку нелинейных искажений можно

производить известными методами трех или пяти ординат, используя так называемую сквозную характеристику I_k=f(E_c).

Применение обратной связи в усилителях

Комплекс весьма жестких требований к параметрам и характеристикам усилителей СП может быть реализован лишь при использовании в усилителе достаточно глубокой общей ОС (рис. 6.2). Применение ОС позволяет существенно снизить нелинейные и амплитудно-частотные искажения, повысить стабильность коэффициентов усиления, входного и выходного сопротивлений. Помимо этого ОС обеспечивает регулирование коэффициентов усиления и согласования входного и выходного сопротивлений с сопротивлениями внешних цепей с минимальными

потерями мощности усиленного сигнала и защищенности сигнала от собственных помех усилителя.

   Обратной связью в усилителях называют передачу части энергии усиленного сигнала вновь во входные цепи. Усилитель с ОС образует замкнутую систему - петлю ОС (рис. 6.16), в которой можно выделить активную часть (D-цепь), где происходит усиление сигнала, и пассивную часть (-цепь). Если -цепь охватывает все каскады усиления, ОС называется общей, если же лишь часть каскадов (или один каскад),то – местной. Пассивная часть (-цепь) местной OC, особенно охватывающей один каскад усиления, может быть очень простой (например, резистор R’_э на рис. 6.12).

Рис. 6.16. Структурная схема усилителя с ОС

    Для количественной оценки величины ОС вводится ряд параметров.

    1. Коэффициентом петлевой передачи по ЭДС называется

, где -так называемое возвратное напряжение

(рис. 6.17), определенное в точках разрыва петли OC; -ЭДС пробного источника сигнала, включенного в точки разрыва. При этом ЭДС источника усиливаемого сигнала принимается равной нулю.

    Величина является проводимостью передачи D-цепи

(модуль D называется крутизной D-цепи), а  -сопротивлением передачи -цепи. При определении точки разрыва 3’-3" следует нагрузить на сопротивление равное входному coпротивлению отсоединеннои части петли.

    Величина  называется возвратным отношением, а— возвратной разностью. Очевидно, что отмеченные параметры связаны между собой следующим образом:

               

    Часто величину ОС оценивают в децибелах с помощью параметра обычно называемого глубиной обратной связи.

Рис. 6.17. К определению глубины  обратной связи Аос, воз-

вратной разности и возвратного отношения

Величина возвратной разности широко используется для классификации видов ОС, которая приведена в табл. 6.1.

                                                                                    Таблица 6.1

Значение	Вид ОС
F>1 F<1 F=0 F=1	Отрицательная Положительная (в усилителях не используется) Критическая (усилитель самовозбуждается)  Отсутствует (Кп= 0)
F(0)=1;F(∞)≠1	Параллельная
F(0) ≠ 1;F(∞)=1	Последовательная
F(0) ≠1;F(∞)≠1	Комбинированная

На рис. 6.18 в качестве примера показаны простейшие схемы

входных и выходных устройств, обеспечивающих относительно

входных зажимов последовательную, а относительно выходных зажимов параллельную ОС (рис. 6.18, а), а также комбинированную

ОС относительно входных и выходных зажимов (рис. 6.18, б).

В табл. 6.1 индексы (0) и (∞) обозначают условия, при которых

определяется величина F - короткое замыкание и холостой ход соответственно на тех контактах, относительно которых определяется вид

ОС. Например, запись F₂ (∞) означает, что величина F определяется

при холостом ходе на выходных зажимах 2—2 усилителя.

    Рассмотрим влияние ОС на параметры усилителя.

 Предположим, что ЭДС пробного источника сигнала  (рис. 6.17) равна рабочему напряжению между контактами 3-3^, замкнутой петле ОС (замкнутых контактах З^,- 3") и отключенных и .

Рис. 6.18. Простейшие схемы входных и выходных устройств,

                 обеспечивающих ОС:

а- относительно входных зажимов последовательную, а выходных – параллельную;

б-относительно входных и выходных зажимов комбинированную

Если считать элементы схемы усилителя линейными, используя принцип суперпозиции, можно записать _вых =а_с+ь_п, где а и Ь -некоторые линейные коэффициенты. При выключении _с(_с=0) получаем а=_вых/_с =_е2п. Очевидно, _е2п является коэффициентом пассивной передачи усилителя по ЭДС (передачи по ЭДС через -цепь, минуя усилительные каскады. При выключении с (с=0) получаем В= _вых/_р =₄₂ , где₄₂  =_вых/₄- сопротивление передачи от выхода   цепи в нагрузку усилителя.

В процессе обычной работы усилителя напряжение _3р определяется сигналами, поступившими от источника усиливаемого сигнала (_3с=  

_е3с, где _е3 -коэффициент передачи от генератора ЭДС Ес к контактам 3—3)^, и вернувшимися по петле ОС (_3в=. 3р). Таким образом, зр = 3с +3в =3с + _3р, откуда 3р=_3с/(1-)=_3с /- это выражение носит название основной теоремы ОС и говорит о том, что при включении ОС напряжения,  действующие в петлевой схеме, уменьшаются в раз.

     Возвращаясь к выражению для _вых получаем следующее выражение для коэффициента передачи усилителя с ОС: