Лекции по "Схемотехнике аналоговых устройств"
Автор: Пользователь скрыл имя, 18 Февраля 2013 в 00:47, курс лекций
Описание работы
1. Принцип электронного усиления и классификация усилителей
2. Основные показатели качества усилительных устройств
3. Анализ работы УК с помощью ВАХ
4. Критерии выбора положения ИРТ
5 Принципы обеспечения заданного положения ИРТ
Работа содержит 45 файлов
1
Линеаризующее влияние ООС и ее влияние на ход АЧХ
Рассмотрим модель системы с ООС общего вида (рис.1).
Рис. 1
Пусть блок
μ
системы линеен, а его передаточная функция не зависит от
частоты. Блок K выполняет над входным для него сигналом
ε
U операцию
нелинейного безынерционного преобразования. Тогда сигналы представля-
ются своими мгновенными временными значениями.
Для определенности нелинейное усилительное звено K будем характери-
зовать функцией вход-выход вида рис. 2а или дифференциальным коэффи-
циентом усиления (рис. 2б)
Рис. 2
Эта характеристика типична для усилительных каскадов с учетом насы-
щения.
Такими свойствами обладает тракт при условии отсутствия обратной
связи (разорванной петли). При замыкании петли коэффициент передачи ра-
вен
вых
вх
1 μ
F
U
K
K
U
K
=
=
+
или для дифференциальных коэффициентов передачи
2
ä
ä
ä
1 μ
F
K
K
K
=
+
.
Эта зависимость приведена на рис. 3.
Рис. 3
Линеаризующее влияние отрицательной обратной связи заключается в
уменьшении неравномерности дифференциального коэффициента усиления
при изменении уровня входного сигнала. Это обстоятельство иллюстрирует-
ся рис. 4.
Рис. 4
На этом рис. пунктирная линия соответствует системе без обратной свя-
зи, а сплошная отражает результат действия обратной связи.
Здесь наглядно показано, каким образом охват нелинейного устройства
обратной связью видоизменяет его дифференциальный коэффициент усиле-
ния по отношению к уровню входного воздействия.
Соответствующая трансформация нелинейной передаточной характери-
стики приведена на рис. 5.
3
Рис. 5
Из рисунков качественно видно, что в одном и том же диапазоне уров-
ней входного сигнала, неравномерность дифференциального коэффициента
усиления системы с обратной связью оказывается ниже, чем без обратной
связи, что соответствует более высокой линейности передаточной характери-
стики. Это происходит за счет уменьшения общего дифференциального ко-
эффициента усиления.
Пусть теперь система полностью линейна, а передаточные свойства ос-
новного усилительного звена зависят от частоты входного воздействия
( )
ω
K
. Для определенности будем рассматривать АЧХ вида, свойственного
широкополосным усилителям (рис. 6)
Рис. 6
Комплексный коэффициент передачи системы с отрицательной обрат-
ной связью равен
( )
( )
( )
ω
ω
1 μ
ω
F
K j
K
j
K j
=
+
,
а его модуль
4
( )
( )
( )
2 2
ω
ω
1 μ
ω
F
K
K
K
=
+
.
Рис. 7 показывает, каким образом эта функция влияет на ход АЧХ сис-
темы по сравнению с АЧХ системы без обратной связи.
Рис. 7
Из рисунка видно, что отрицательная обратная связь делает ход АЧХ
более равномерным в той же полосе частот. На рис. 8 для наглядности на од-
ном графике совмещены нормированные к единице АЧХ системы с обратной
связью и без нее.
Рис. 8
Как видно ход нормированной АЧХ системы с обратной связью более
равномерный, чем без нее. Как следует из рис. 7 это достигается за счет сни-
жения коэффициента передачи в полосе пропускания.
Информация о работе Лекции по "Схемотехнике аналоговых устройств"