Космонавтика  Электронные усилители 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 [ 56 ] 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139

фазы до 150-160°, которое путем надлежащего выбора частот ю Из и и поддерживается почти постоянным в области частот до и = и,5,. При дальнейшем изменении частоты фазовый сдвиг приближается к 270°. Расчет такого усилителя дан в книге [5.4].

§ 5.6. Паразитные обратные связи

Паразитными обратными связями называются такие связи, которые возникают в усилителе помимо желания конструктора и на-рушают правильную работу схемы. В большинстве случаев приходится заботиться об устранении или ослаблении паразитных обратных связей.

Связь через источник анодного питания. Переменные составляющие токов, проходящих через сопротивления анодных нагрузок,


Рис. 5.19. Обратная связь через источник питания.

создают на внутреннем сопротивлении выпрямителя (рис. 5.19) переменное напряжение. Предположим, что ток выходной лампы 4 значительно больше суммы остальных токов. В этом случае переменная составляющая напряжения на выходе выпрямителя 1} пропорциональна току 4 и сопротивлению Z:

f>, = /X- (5.57)

Определение величины С/ не представляет затруднений, если предположить, что известно переменное напряжение на сетке второго каскада. Разорвем цепь обратной связи между точками <? и с и найдем:

t/,=/,z,=c/A.;2-T&z;

(5.58)



I 6.6] ПАРАЗИТНЫЕ ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ 175

В ЭТОЙ формуле дробь является коэффициентом усиления третьего каскада, за нагрузку которого принято выходное сопротивление выпрямителя Z. Напряжение 0, ослабляясь в цепях первого каскада, создает на делителе - переменное напряжение t/д, равное

и =й -v =й .-

(5.59)

Коэффициент передачи у, цепей первого каскада определен здесь в предположении, чго

Подставляя (5.58) в (5.59), получаем выражение коэффициента усиления петли обратной связи

(5.60)

Усилитель не самовозбуждается, если выполняется обычное условие устойчивости; амплитудно-фазовая характеристика не должна охватывать точку (1,уО). На практике расчетную проверку устойчивости обычно выполняют упрон;енным способом: предполагают, что на низшей частоте Иц усиление каскадов сохраняется без уменьшения, сопротивление источника питания принимают равным ZB l/y(o C фазовые сдвиги не учитывают и требуют, чтобы

<1. (5.61)


Рис. 5.20. Развязывающий фильтр Кф-Сф.

Ra + Rh

Если это условие не выполняется, то в анодные цепи первого каскада (а иногда и других каскадов) вводят развязывающий фильтр /?ф - Сф (рис. 5.20). При этом коэффициент передачи у, уменьшается, и при достаточной величине постоянной времени Тф=: ~ф/?ф выполняется условие

fTfi-K . 1 <1 (5 621

Vl + lanC,{Ru + Rn)] ]1--((й Сф/?ф) Ra + Ri, -

Из (5.60), (5.61) и (5.62) следует, что связь через источник питания получается меньше, если обеспечить малое выходное



сопротивление источника Z. Когда низшая частота полосы усилителя/ не менее 20-30 гц, помогает увеличение емкости С, выходного конденсатора фильтра выпрямителя, а также введение развязывающих фильтров. Если же усилитель хорошо усиливает напряжения с частотой в несколько герц и ниже, то конденсаторы С, и Сф получаются очень громоздкими из-за большой емкости. В таком случае лучше уменьшать активную составляющую выходного сопротивления Z, т. е. устраивать стабилизацию напряжения питания. Эффективным средством снижения напряжения является уменьшение переменной составляющей 1 тока питания каскадов. С этой целью низкочастотные усилители, питающиеся нестабилизированным напряжением, иногда выполняют с двухтактными и балансными каскадами (§ 4.3 и § 8.3), переменная составляющая тока питания которых уменьшена почти до нуля.

Связь через провода заземления. Обратная связь этого вида близка по характеру к связи через источник питания. Отличие заключается лишь в том, что напряжение обратной связи получается

е.


Рис. 5.21, Обратная связь через провода заземления: о) возникновение напряжения обратной связи, б) правильный способ заземлевия каскадов усилителя с большим коэффициентом усиления.

вследствие падения напряжения от токов каскадов на сопротивлении проводов заземления (рис. 5.21,а). Увеличение толщины проводов заземления может не помочь, если усиление велико, 100000 и больше.

Более эффективно правильное заземление. Например, заземлением усилителя в точке а можно устрани.ть напряжение н. из цепи сетки первой лампы. В наиболее трудных случаях устраивают общую точку заземления: на шасси усилителя напаивают большую оловянную каплю, в которую впаивают концы нулевых проводов каскадов, провода от входного и выходного нулевых зажимов и нулевой провод источника питания (рис. 5.21,6). Полезно заметить, что при зазем-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 [ 56 ] 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139