Влияние ООС на ход сквозной передаточной хар-ки, на ход АЧХ

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 Следующая ⇒

В реальных усилительных трактах сквозная передаточная характеристика нелинейная (рис. 5.9, а), ее график имеет различный наклон при различных значения входного U_BX или выходного напряжения U_вых. В результате коэффициент усиления малых сигнальных приращений К' = A U_BBlx/ A U_BX зависит от текущего значения входного U_BX или выходного напряжения U_liUX (рис. 5.9, б), при этом сам дифференциальный коэффициент передачи К' рассматривается как функция текущего значения сигнала на входе или выходе. Следует отметить, что в идеальном по линейным свой ствам усилительном тракте в качестве графика зависимости К^/(U_вх) выступает прямая линия, параллельная оси U_BX

Охват усилительного тракта петлей ООС хотя и приводит к снижению усилительных свойств тракта, но обеспечивает боль шее постоянство этого усиления при изменениях уровня сигнала U_вых. Обусловлено это тем, что в нелинейном тракте с ООС значение петлевой передачи Т' и соответственно глубины обратной связи F' при изменениях U_Bblx непостоянно. Относительные уменьшения v = К^//K^/_f (здесь v >= 1) коэффициента усиления, вызванные введением в усилительный тракт ООС, оказываются различными для различных областей СПХ (для различных значений выходного напряжения U_BbK). Параметр v(U_Bblx) и соответственно глубина обратной F'(U_BUX) имеют большие значения для тех областей СПХ, в которых К '(и_вых) больше, и меньшие — где K'(U_Bblx) меньше.' В результате значения коэффициента усиления K'_F(U_BbK) в нелинейном тракте с ООС при различных значениях выходного напряжения U_Bblx определяется соотношением

K'au_buk) = K'(U_Bblx)/F'(U_Bblx) = K'(U_Bblx)/ (1+ Т^/(U_вых) = K'(U_Bblx)/[1+ v(U_Bblx)T'₀)], где v(U_Bblx) = К'₀/К'f (u_bblx); T'q, К'₀ — значение петлевой передачи T'(U_BUX) и коэффициента передачи K'(U_BUX) в ИРТ; U_Bblx = UвхK_∑(U_Bblx).

На рис. 5.11 приведены графики СПХ, иллюстрирующие влияние ООС на ход СПХ. Один из приведенных на этом рисунке графиков (график 1) соответствует случаю, когда усилитель не охвачен петлей ОС (T'_Q = 0), другой (график 2) — когда он охвачен ООС с исходным значением петлевой передачи Т'₀= 2 (при U_Bblx = 0). сравнительный анализ хода этих графиков показывает, что введение в нелинейный тракт отрицательной обратной связи вызывает линеаризацию хода его СПХ. Это линеаризирующее воздействие наибольшее на тех участках СПХ, на которых коэффициент усиления K'(U_BbK) имеет повышенные значения. В областях же значений напряжений U_вых, где K'{U_Bblx) имеет пренебрежимо малые значения, ООС на ход СПХ влияния не оказывает. Последнее, в первую очередь, относится к области больших значений напряжения U_Bbtx, где транзистор находится в режиме насыщения или отсечки. Вследствие этого путем введения в тракт ООС практически не возможно увеличить предельно достижимое значение размаха выходного сигнала.

Благодаря рассмотренному линеаризирующему воздействию ООС на ход СПХ коэффициент гармоник в усилителе, охваченном петлей ООС, меньше коэффициента гармоник в том же усилителе без ООС примерно в Fраз. Следует подчеркнуть, что условием оценки степени влияния ООС на коэффициент гармоник является одинаковость значений выходного, напряжения U_BUX, а не входного U_BX. Попытка выполнить указанное сравнение при неизменном входном сигнале U_BX дает завышенный результат, так как введения в тракт ООС при данном входном сигнале не только линеаризирует СПХ, но и снижает уровень напряжения U_вых, что вызывает дополнительное уменьшение искажений.

Влияние на ход АЧХ

Рассмотрим механизм влияния на ход АЧХ ОС, организованной как ООС. Обратная связь этого вида уменьшает частотную зависимость коэффициента усиления. Указанное стабилизирующее воздействие ОС обусловлено двумя факторами: с одной стороны, непостоянством в частотной области модуля глубины ОС F, который имеет меньшие значения на частотах, где исходный коэффициент усиления занижен, а с другой — тем, что в районе граничных частот полосы пропускания в петле ОС наблюдаются существенные фазовые набеги, приводящие к переходу ООС в ПОС.

На рис. 5.12, а приведена амплитудно-частотная характеристика усилительного тракта, соответствующая отсутствию в нем ОС (график 1) и его охвату петлей обратной связи с номинальным значением глубины F₀ = 2 (6 дБ) (график 2). ФЧХ этого тракта при отсутствии (график 1) и наличии (график 2) ОС изображена на рис. 5.12, б. Анализ хода графиков рис. 5.12 показывает, что только в области частот, где набег фазы в тракте практически отсутствует, введение ООС в усилительный тракт вызывает снижение коэффициента усиления в F₀ раз (в два раза или на 6 дБ). В частотной же области, где значение набегов фаз становится существенным, это влияние оказывается меньшим. При значениях лежащих в районе 90°, характер обратной связи меняется на противоположный — происходит переход ООС в ПОС. Для рассматриваемого тракта указанный переход происходит на частоте f⁰ = 14 кГц, где Аφ= 100°. Отметим, что на частотах, превышающих f⁰, введение в тракт петли ОС приводит не к уменьшению, а к увеличению нелинейных искажений. Данное обстоятельство, в первую очередь, следует учитывать при организации трактов высококачественного звукоусиления. В трактах этого назначения применение глубокой ООС оказывается оправданным только в том случае, если АЧХ тракта имеет высокую равномерность не только в области звуковых колебаний, но и за ее пределами.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 Следующая ⇒

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных