Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением

S (V-switch) - ключ, управляемый напряжением

Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru Формат схем MICROCAP-8: -> I S2

• Атрибут PART. <имя>. .

• Атрибут MODEL: <имя модели>. - |

Формат текстовой директивы модели ключа,

управляемого напряжением:

.MODEL <имя модели> VSWITCH ([список параметров]).

Примеры:

.MODEL S1 VSWITCH (RON=1 ROFF=1KVON=1 VOFF=1.5)

может работать в двух режимах: плавного переключения и гистерезиса.

Режим плавного переключения. Режим используется, когда не нужен гистерезис для входного сигнала. Данный режим сводит к минимуму проблему обеспечения сходимости при расчете ключевых схем. В этом режиме задаются VON (напряжение замыкания ключа) и VOFF (напряжение размыкания ключа). Параметры гистерезиса VT и VH игнорируются.

Если VON>VOFF, то ключ замкнут при управляющем напряжении Vynp>VON и разомкнут при Vynp<VOFF. На интервале VOFF<Vynp <VON сопротивление ключа плавно уменьшается от значения ROFF до RON. Если VON<VOFF, то ключ замкнут при Vynp<VON и разомкнут при Vynp>VOFF. На интервале VON<Vynp <VOFF сопротивление ключа плавно увеличивается от значения RON до ROFF.

Гистерезисный режим. Используется, если необходим гистерезис для управляющего сигнала и схема не подвержена проблемам сходимости при расчете. В гистерезисном режиме обязательно должны быть заданы параметры VT и VH. Величина параметров VON и VOFF игнорируются, важно лишь их соотношение. При VON<VOFF сопротивление ключа увеличивается резким скачком от RON до ROFF при прохождении управляющим сигналом значения VT+VH и уменьшается резким скачком от ROFF до RON при прохождении управляющим сигналом значения VT-VH. При задании VON>VOFF сопротивление ключа уменьшается резким скачком от ROFF до RON при прохождении управляющим сигналом значения VT+VH и увеличивается резким скачком от RON до ROFF при прохождении управляющим сигналом значения VT-VH. Рассматриваемый ключ управляется напряжением между двумя входными узлами, и меняющееся сопротивление ключа связывается с выходными узлами. RON и ROFF должны быть положительными величинами и по абсолютной величине меньше чем сопротивление 1/Gmin. He пытайтесь сделать величину VON-VOFF слишком малой, это приведет к увеличению количества расчетных точек при пересечении входным сигналом промежуточной области. Минимально возможная величина этой разности (RELTOL«(max(VON,VOFF))+VNTOL). Параметры модели ключа, управляемого напряжением, приведены в табл. 5.18.

Обозначение Обозначение Обозначение Обозначение
VON VON VON VON
VOFF VOFF VOFF VOFF
RON RON RON RON
ROFF ROFF ROFF ROFF
VT VT VT VT
VH VH VH VH

Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru Шумовые эффекты Шум учитывается как шум резистора, сопротивление которого равно найденному во время расчета рабочей точки по постоянному току. Его тепловой шум определяется по следующей формуле

Вопрос 36 МОДЕЛЬ ОПЕРАЦИОННОГО УСИЛИТЕЛЯ В ПРОГРАММЕ MICRO-CAP. ЭКВИВАЛЕНТНАЯ СХЕМА МОДЕЛЕЙ 1 И 2 УРОВНЯ.

Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru Формат схем MicroCap-8:

• Атрибут PART: <имя>.

Пример:

ОР1

• Атрибут MODEL: <имя модели>.

Пример:

LF3511

Для операционного усилителя существуют модели трех уровней. Каждый следующий уровень представляет собой более точную модель благодаря использованию более сложной эквивалентной схемы.

Модель уровня 1 (LEVEL 1) представляет собой управляемый напряжением источник тока с ограниченным выходным сопротивлением и без обратной связи.

Модель 2-го уровня (LEVEL 2) состоит из трех частей, имеет 2 полюса и ограничение скорости нарастания, конечные коэффициент усиления и выходное сопротивление.

Модель 3-го уровня (LEVEL 3) - это усовершенствованная модель Бойля, подобная модели, используемой в других SPICE-программах в виде подсхемы. Она, однако, не является макроопределением или подсхемой, а является полноценной встроенной в МС8 моделью операционного усилителя. Она моделирует ограничение скорости нарастания и спада, ограничение коэффициента передачи, выходное сопротивление на постоянном и переменном токе, напряжения и токи смещения нуля, фазовые сдвиги, полосу пропускания, 3 вида дифференциальных входов, ограничение выходного напряжение и ограничение тока.

Формат текстовой директивы модели операционного усилителя

.MODEL <имя модели> ОРА([параметры модели]).

Примеры:

.MODEL LM709 ОРА (А=45К VOFF=.001 SRP=250K GBW=1 E6)

.MODEL LF155 ОРА (LEVEL=2 TYPE=1 A=50K SRP=330K)

Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru

Вопрос 37 ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ РЕАЛЬНОГО ОУ И ИХ УЧЁТ В МОДЕЛЯХ РАЗНЫХ УРОВНЕЙ В ПРОГРАММЕ MICRO-CAP

Параметры модели операционного усилителя

Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru

Вопрос 39 МОДЕЛЬ (ЭКВИВАЛЕТНАЯ СХЕМА) КАСКАДА С ОБЩИМ ЭМИТТЕРОМ И ЭМИТТЕРНОЙ СТАБИЛИЗАЦИЕЙ ДЛЯ РАСЧЁТА ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК (AC) В ПРОГРАММЕ MICRO-CAP

Рассмотрим влияние паразитных емкостей на АЧХ усилителя,

В каждой схеме есть ряд емкостей, которые с резисторами образуют фильтры нижних частот. Они изображены на рис. 2.16. Основными паразитными емкостями являются: С1 — емкость монтажа, особенно емкость входных цепей; С2 — емкость эмиттер-база; С3 — емкость коллектор-база; С4 —емкость коллектор–эмиттер.

В схеме имеются два фильтра низких частот. Конденсаторы С3 и С4 с параллельно включенным резистором Rк образуют фильтр низких частот на выходе транзистора. Он уменьшает динамическое коллекторное сопротивление на высоких частотах и тем самым снижает коэффициент усиления по напряжению. На входе транзистора фильтр низких частот образуют конденсаторы С1, С2, С3 и резистор (на схеме не показан). ГR

Действующая входная емкость схемы равна

Свх=С1+С2+|Ku|С3 Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru

Вопрос 40 ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ УСИЛИТЕЛЕЙ

Коэффициент усиления– один из основных параметров усилителя, который представляет собой отношение параметров выходного сигнала к входному:

коэффициент усиления по напряжению: КU = Uвх/Uвых

коэффициент усиления по току: КI = Iвх/Iвых

коэффициент усиления по мощности: КP = Pвх/Pвых

Если усилители включены последовательно, то суммарный коэффициент уси-ления будет равен их произведению K=K1·K2·K3

Коэффициенты усиления часто оценивают в логарифмических единицах – децибелах: для токов и напряжений 20lg, для мощностей 10lg.

В логарифмических единицах обычно задают коэффициент усиления многокаскадного усилителя, который равен сумме коэффициентов усиления его отдельных каскадов, выраженных в дБ:. K дб =K1+K2+K3

S =Iвых/Uвх коэффициент преобразования входного напряжения в выходной ток, называется крутизнойусиления; W = Pвых/Iвх - коэффициент преобразования тока в мощность.

Выходная мощностьPвых – мощность, которую усилитель отдает в нагрузку (в частном случае – в нагрузочное сопротивление). В маломощных усилителях Pвых составляет доли ватта, в усилителях средней мощности единицы или десятки ватт, а усилители большой мощности имеют выходную мощность порядка сотен ватт и более.

Входное сопротивлениеRвх – сопротивление между входными зажимами усилителя при подключенной нагрузке. Его величину можно найти как отношение приращения входного напряжения к приращению входного тока:

Rвх=dUвх/dIвх=∆Uвх/∆Iвх

Входное сопротивление является важным параметром усилителя, поскольку оно играет роль нагрузочного сопротивления для источника усиливаемого напряжения и от его величины могут существенно зависеть другие параметры усилителя, в частности, коэффициент усиления.

В усилителях напряжения входное сопротивление усилителя стараются сделать много больше внутреннего сопротивления источника сигнала. В усилителях тока – много меньше, в усилителях мощности они должны быть равны. Именно при этих условиях достигается максимальное усиление сигнала по напряжению, току и мощности соответственно

Выходное сопротивление– это сопротивление между выходными зажимами при подключенном источнике входного сигнала с известным внутренним сопротивлением. Для сопротивления нагрузки, подключенного к выходу усилителя, этот усилитель является генератором с определенным внутренним сопротивлением. Именно это сопротивление называется выходным. Величину Rвых можно найти как отношение приращения выходного напряжения к приращению выходного тока:

Rвых=dUвых/dIвых=∆Uвых/∆Iвых

Как правило, в низкочастотных усилителях напряжения Rвых << Rвн.

Диапазон частот (полоса усиления).Характеризует частотный диапазон, в котором коэффициент усиления не уменьшается более чем на 3дБ (в 1/√2 раз) от максимального значения. В зависимости от назначения усилителя он может быть широким или узким. При усилении колебаний разговорной речи достаточен диапазон частот примерно 200 - 2000 Гц, а для высококачественных усилителей звуковой частоты он должен быть в диапазоне 20 - 20 000 Гц.

Динамический диапазонусилителя – отношение максимально возможного и минимально возможного напряжения на выходе усилителя. Измеряется в дБ.

D=20lg(Uвых макс/Uвых мин)

Динамический диапазон усилителя ограничивается с одной стороны уровнем собственных шумов и помех, наблюдаемых на выходе усилителя, а с другой – допустимым уровнем нелинейных искажений, т.е. предельно допустимым значениям Uвых maх.

Отношение сигнал/шум (SNR)– безразмерная величина, равная отношению средней мощности полезного сигнала Ps к средней мощности шума Pn.

SNR = Ps/Pn SNR (dB) = 10lg (Ps/Pn)

SNR можно также выразить через квадрат отношения среднеквадратичных (RMS) значений амплитуд сигнала AS и шума AN. Оба сигнала измеряются в полосе пропускания системы.

SNR = (As/An)2 SNR (dB) =10lg (As/An)

КПДусилителя – это отношение мощности, которую усилитель отдает в нагрузку, к мощности, которую он потребляет от источника питания.

Вопрос 41 ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УСИЛИТЕЛЕЙ

К основным характеристикам усилителя относятся: амплитудная, амплитудно-частотная, фазо-частотная, амплитудно-фазовая и переходная характеристики.

Амплитудная (или передаточная)характеристика представляет собой зависимость амплитудного или действующего значения выходного напряжения от входного напряжения Uвых = f (Uвх) (рис. 1.4).

Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru

Рис. 1.4 – Амплитудная характеристика усилителя

Уменьшение коэффициента усиления при больших входных сигналах определяется нелинейностью характеристик усилительных элементов — транзисторов. Соответственно, при с ростом амплитуды входного сигнала зависимость все больше отклоняется от линейной и в конце концов усилитель входит в режим ограничения - амплитуда выходного сигнала перестает зависеть от амплитуды входного (рис. 1.5)

Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru

Рис 1.5 – Передаточная характеристика усилителя с напряжением питания +/- 15В

Максимальное значение амплитуды выходного сигнала, как правило, определяется напряжением питания усилителя.

Амплитудно-частотная характеристика усилителя(АЧХ) – определяется как зависимость модуля коэффициента усиления усилителя от частоты входного сигнала (рис. 1.6). По АЧХ определяют полосу пропускания усилителя, т.е. рабочий диапазон частот, в пределах которого коэффициент усиления изменяется не больше заданного.

Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru

Рис 1.7 – Амплитудно-частотная характеристика широкополосного усилителя

Если к усилителю не предъявляются какие-либо специальные требования, то рабочий диапазон частот определяют на уровне 0,7 Кмакс (рис. 1.6). АЧХ большинства широкополосных усилителей не удается изобразить в линейном масштабе по оси частот. Поэтому для них чаще всего пользуются полулогарифмическим или логарифмическим масштабом.

В зависимости от назначения усилителя его АЧХ может иметь различный вид. Например, у избирательного усилителя коэффициент усиления сильно возрастает на определенной частоте или в узкой полосе частот.

Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru

Рис 1.8 – Амплитудно-частотная характеристика избирательного усилителя: ω0 – частота настройки, 2Δω - полоса пропускания

Фазо-частотная характеристикапредставляет собой зависимость угла сдвига фазы между выходным и входным напряжениями от частоты входного сигнала. (рис. 1.9).

Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru

Рис 1.9. Фазо-частотная характеристика усилителя

В ряде случаев для наглядности строят раздельно фазовые характеристики для области низких и области высоких рабочих частот усилителя. Фазовые сдвиги в усилителях обусловлены наличием реактивных элементов и инерционными свойствами полупроводниковых приборов. Из приведенного рис. 1.9 видно, что в области средних частот, на которых можно пренебречь влиянием реактивных элементов, присутствующих в схеме усилителя, фазо-частотная характеристика линейна.

Амплитудно-фазовая характеристика— это построенная в полярной системе координат зависимость коэффициента усиления и фазового сдвига усилителя от частоты (рис. 1.10).

Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru

Рис 1.10. Амплитудно-фазовая характеристика усилителя

Она объединяет в себе амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики усилителя. Для построения этой характеристики определяют коэффициент усиления и фазу выходного напряжения в функции частоты. Каждой частоте соответствует на плоскости точка в полярных координатах. При непрерывном изменении частоты от 0 до ∞ в полярной системе координат строится кривая, которая и называется амплитудно-фазовой характеристикой. Амплитудно-фазовая характеристика используется для определения устойчивости усилителей с обратной связью. Так, в соответствии с критерием Найквиста, усилитель с замкнутой цепью обратной связи устойчив, если амплитудно-фазовая характеристика вектора коэффициента разомкнутой петли обратной связи не охватывает точку (1, j0 ) и не проходит через нее.

Переходная характеристика(см. рис. 1.5) используется при анализе импульсных усилителей.

Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru

Рис. 1.11. Переходная характеристика усилителя

Данная характеристика представляет собой зависимость мгновенного значения выходного напряжения или тока от времени при действии на входе единичного скачка напряжения или тока. Переходная характеристика дает представление о прохождении сигналов сложной формы через усилитель. Так, при усилении импульсного сигнала прямоугольной формы, происходит увеличение длительности фронта импульса и снижении его вершины. Указанные изменения формы сигнала вызваны происходящими в схеме усилителя переходными процессами.

Экспериментально переходную характеристику усилителя можно получить на экране осциллографа, если подать на его вход прямоугольный импульс напряжения определенной длительности, а выход усилителя подключить к осциллографу.

Вопрос 42 ИСКАЖЕНИЯ В УСИЛИТЕЛЯХ

При усилении электрических сигналов должна сохраняться их форма. Отклонение формы выходного сигнала от формы сигнала, подаваемого на его вход, называется искажением. В усилителях различают два вида искажений — линейные и нелинейные.

Форма сложного сигнала на выходе усилителя, работающего в линейном режиме, будет отличаться от формы входного сигнала в том случае, если гармонические составляющие входного сигнала будут усиливаться в усилителе неодинаково, а также, если вносимые усилителем фазовые сдвиги будут различными для отдельных гармонических составляющих. Вызываемые указанными причинами изменения формы выходного сигнала называют соответственно частотными и фазовыми искажениями.

При усилении синусоидального сигнала с неизменной частотой вопрос линейных искажений не играет большой роли: на одной определенной частоте всегда можно добиться достаточного усиления, а фазовые сдвиги скомпенсировать. Проблема линейных искажений возникает тогда, когда сигнал имеет более или менее сложную форму. Для такого сигнала фазо-частотные искажения не менее, а часто более существенны, чем амплитудно-частотные. Фазо-частоные искажения отсутствуют при отсутствии относительного сдвига гармоник. Для этого должно соблюдаться условие

φn= n φ1

Это условие выполняется, если фазо-частотная характеристика линейна φ = aω, так как тогда

φ1 = aω1, φn = aωn= anω1= n φ1.

Таким образом, для отсутствия фазо-частотных искажений не обязательно отсутствие фазового сдвига от частоты. Для отсутствия амплитудно-частотных искажений требуется независимость коэффициента усиления от частоты.

Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru

а

б

Рис. Частотные искажения в усилителях: а – входной прямоугольный сигнал с широким спектром, б – тот же сигнал, ограниченный в области верхних частот

Оценкой линейных искажений в области средних частот, на которых можно пренебречь влиянием реактивных элементов, служит коэффициент частотных искажений

М = Kmax/Ki, где Кmax — коэффициент усиления на средних частотах; Кi — коэффициент усиления на исследуемой частоте. Обычно задают M ≤ Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru . В многокаскадном усилителе Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru

В усилителях импульсных сигналов линейные искажения обусловлены переходными процессами установления токов и напряжений в цепях, содержащих реактивные элементы. Действительно, для всех импульсов характерным является то, что они состоят из участков с резко различными скоростями их изменения. При усилении такого сигнала будет иметь место переходной процесс. Поэтому основной характеристикой импульсного усилителя является переходная характеристика — eе реакция на сигнал ступенчатой формы.

Линейные искажения импульсного сигнала проявляются в неточной передаче участков с большой и малой скоростью их изменения. Искажения крутых участков сводится к запаздыванию (временному сдвигу) и уменьшению крутизны фронтов, а искажения пологих участков — к спаду вершины импульса. Величинами, характеризующими импульсные искажения, являются время запаздывания, время нарастания фронтаи время спада вершины, определяемые по переходной характеристике.

Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru

Рис. Типичная АЧХ широкополосого усилителя

Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru

Рис. Искажения прямоугольного импульса при прохождении через усилитель

Для оценки искажений фронтов используется переходная характеристика в области малых времен (рис. 1.12, а), а для оценки искажений вершины импульсов — переходная характеристика в области больших времен (рис. 1.12, б). Указанные характеристики отличаются масштабом по оси времени.

Искажения фронта импульса характеризуют временем установления tу, в течение которого выходной сигнал нарастает от уровня 0,1 до уровня 0,9 установившегося значения

tу = t0,9 – t0,1

Время установления в усилителях импульсных сигналов можно определить как

tу = 2,2τв= 2,2/ωв= 2,2/2πfв = 0,35/fв

где fв — верхняя граничная частота усилителя.

В многокаскадном (в трехкаскадном) усилителе время установления:

Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru

Выброс фронта оценивается как разность между максимальной и установившейся ординатами переходной характеристикой δ = yмакс –1. Искажения вершины усиливаемых импульсов оценивают относительной величиной изменения ординаты Δ (обычно в процентах) в течение длительности прямоугольного импульса tи. Искажение вершины импульсных сигналов можно определить из выражения Δ ≈ tи/ τ1 , где tи — длительность входного сигнала, τ1– постоянная времени переходной цепи.

Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru

а)

б)

Рис 1.12 – Переходная характеристика: а) в области малых времен, б) в области больших времен

В многокаскадном (например, в трехкаскадном) усилителе искажение вершины импульсного сигнала на выходе усилителя

Δ = Δ1+ Δ 2+ Δ3.

В отличие от линейных искажений, нелинейные искаженияв усилителях обусловлены наличием нелинейных элементов, в первую очередь транзисторов, а также других элементов с нелинейными вольтамперными характеристиками — ВАХ.

При входном сигнале синусоидальной формы нелинейные искажения проявляются в том, что выходной сигнал не является строго синусоидальным. Разложение выходного сигнала в ряд Фурье позволяет определить основную гармонику, имеющую частоту входного сигнала, и ряда высших гармоник. Величина нелинейных искажений в случае синусоидального сигнала на входе усилителя оценивается коэффициентом нелинейных искажений:

Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru

где n — номер гармоники;

an — действующее или амплитудное значение соответствующей гармоники выходного тока или напряжения.

Сигнал сложной формы, очевидно, сам состоит из ряда гармоник. Поэтому его нелинейные искажения проявляются либо в возникновении дополнительных гармоник, либо (в случае бесконечного ряда гармоник на входе) — в изменении спектрального состава гармоник, т.е. соотношения их амплитуд.

Следует отметить, что между линейными и нелинейными искажениями существует связь, несмотря на их различное происхождение. Пусть, например, в каком-либо промежуточном каскаде усилителя возникли нелинейные искажения, т.е. появились высшие гармоники. Эти гармоники могут быть либо дополнительно подчеркнуты, либо частично подавлены, в зависимости от вида частотных характеристик последующих каскадов.

Полное отсутствие нелинейных искажений в усилителе принципиально невозможно, учитывая, что в усилителях используются такие усилительные элементы, как биполярные или полевые транзисторы.

На рис. 1.13 а, б приведены примеры возникновения нелинейных искажений, обусловленные нелинейностью ВАХ биполярного транзистора. Из графиков видно, что при подаче на базу транзистора входного напряжения синусоидальной формы входной ток базы будет отличаться от синусоиды. Это отличие будет зависеть от выбора исходного режима работы транзистора и в значительной степени от амплитуды входного сигнала. Из приведенного рисунка видно, что минимальные нелинейные искажения могут быть получены при выборе рабочей точки в области сравнительно малой нелинейности входной характеристики и при малом входном сигнале.

Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru

Рис 1.13 – Нелинейные искажения сигналов вследствие нелинейности входной характеристики транзистора

Нелинейность выходных характеристик также является причиной изменения формы выходного сигнала. Как известно, выходные характеристики транзистора сгущаются в области больших токов, что также является причиной искажения выходного сигнала.

Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru

Рис 1.14 – Нелинейные искажения сигналов вследствие нелинейности нелинейности выходных характеристик транзистора

Наличие нелинейных искажений при любой форме сигнала можно определить по нелинейности амплитудной характеристики. Однако, следует иметь в виду, что амплитудная характеристика малопригодна для количественных оценок. При малых искажениях уменьшение амплитуды трудно оценить из-за неточностей графического построения. При больших искажениях форма выходного сигнала может быть настолько искажена, что сравнение только амплитуд оказывается недостаточным для общей оценки искажений. Поэтому амплитудная характеристика удобна лишь для приблизительного определения границы линейности. Определение коэффициента нелинейных искажений для синусоидального сигнала осуществляется либо экспериментально с помощью специального прибора, либо графически.

Вопрос 43 ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ В СХЕМАХ УСИЛИТЕЛЕЙ

В схемах усилителей широко применяются различные обратные связи. Под обратной связью понимается передача сигнала с выхода усилителя на его вход. Такая передача сигнала существует в любых усилителях, даже если ее не создают искусственным путем. Она обусловлена наличием емкостных, индуктивных и гальванических связей в схемах усилителей.

На рис. 1.8 приведена структурная схема усилителя с обратной связью. Выходной сигнал усилителя 1 (в виде напряжения Uвых или тока Iвых) через цепь обратной связи 2 частично или полностью поступает к точке сравнения. В ней происходит сложение (или вычитание) входного сигнала Uвх или Iвх и сигнала обратной связи Uос. или Iос. Таким образом, на вход усилителя будет поступать сигнал, равный разности или сумме входного сигнала и сигнала обратной связи.

Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru

В качестве цепей обратной связи обычно используют пассивные цепи, коэффициенты преобразования и частотные характеристики которых существенно влияют на свойства усилителя.

Обратную связь (ОС) называют отрицательной (ООС), сигнал, пришедший по цепи ОС имеет противоположную фазу с входным сигналом (т.е. сигнал ОС вычитается из входного сигнала). Отрицательная обратная связь приводит к уменьшению коэффициента усиления усилителя.

Положительная обратная связь (ПОС) – это связь, при которой сигнал ОС совпадает по фазе с входным сигналом и суммируется с ним. Положительная обратная связь увеличивает коэффициент усиления усилителя.

В зависимости от схемной реализации усилителя ОС может быть введена по постоянному току или постоянному напряжению, по переменному току или переменному напряжению, а также как по постоянному, так и по переменному току или напряжению.

С выхода усилителя сигнал можно снимать пропорционально как выходному напряжению, так и выходному току (рис. 1.9). В соответствии с этим различают ОС по напряжению, обратную связь по току и комбинированную ОС, в которой сигнал ОС пропорционален как напряжению, так и току в выходной цепи усилителя.

Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru

Наибольшее распространение в усилительных устройствах предварительного усиления находит применение ОС по току и ОС по напряжению. Комбинированная ОС наиболее широко применяется в выходных каскадах усилителей мощности.

По способу введения сигнала обратной связи во входную цепь различают: последовательную схему введения ОС, параллельную и смешанную (рис. 1.10 ).

Модели S (V-switch) - ключа, управляемого напряжением - student2.ru

В последовательной схеме введения ОС на входе усилителя происходит суммирование входного напряжения и напряжения ОС, в параллельной — суммирование входного тока и тока ОС, в смешанной схеме введения ОС с входным сигналом суммируются ток и напряжение цепи ОС.

Наши рекомендации