Устойчивость усилителей, охваченных обратной связью

 

В усилителе с глубокой обратной связью обычно необходимо принимать меры для обеспечения устойчивости. Для оценки устойчивости обычно используют критерий Найквиста, применяемый к устройствам с обратной связью, которые в разомкнутом состоянии устойчивы.

Критерий Найквиста: при замыкании петли обратной связи система будет устойчивой, если годограф вектора , построенный в диапазоне частот от нуля до бесконечности, не охватывает критическую точку (-1; j0).

Запас устойчивости характеризует удаленность устройства от критического состояния. Обычно вводят запас по модулю и аргументу.

О показателях запаса устойчивости можно также судить по АЧХ и ФЧХ устройства с обратной связью. В этом случае модуль коэффициента передачи в петле обратной связи должен быть меньше единицы на тех частотах, где фазовый сдвиг достигает значения минус 180°.

 

 

4.7. Контрольные вопросы по теме

 

1. Поясните особенности анализа работы усилительного каскада в режиме слабых сигналов.

2. Причины, обуславливающие появление линейных искажений в усилительном каскаде в области НЧ. Как выбрать значение разделительного конденсатора?

3. Причины обуславливающие появление линейных искажений в усилительном каскаде в области ВЧ.

4. Чему равен коэффициент усиления резисторного каскада в области средних частот на биполярном транзисторе (полевом транзисторе)? Как зависит коэффициент усиления в области средних частот от параметров усилительного элемента и схемы?

5. Нарисуйте принципиальную и эквивалентную схемы каскада с ОЭ. Каково назначение элементов? Пояснить методику составления эквивалентной схемы.

6. Нарисуйте принципиальную и эквивалентную схемы каскада с ОК. Каково назначение элементов. Пояснить методику составления эквивалентной схемы.

7. Нарисуйте принципиальную и эквивалентную схемы каскада с ОБ. Объясните назначение элементов. Поясните методику составления эквивалентной схемы.

8. Чем объяснить уменьшение усиления на НЧ в трансформаторном усилительном каскаде?

9. Чем объяснить уменьшение усиления на ВЧ в трансформаторном усилительном каскаде?

10. Чему равен коэффициент усиления в области средних частот каскада на полевом транзисторе? Как зависит коэффициент усиления в области средних частот от параметров усилительного элемента и других элементов схемы?

11. Объясните, как по известным частотным характеристикам усилительного каскада найти его переходную характеристику.

12. Как изменится на выходе форма прямоугольного импульса, усиленного усилителем переменного тока?

13. Что называется самовозбуждением усилителя? Может ли возникнуть самовозбуждение при отрицательной обратной связи?

14. Какие меры применяют для обеспечения устойчивости усилителя с отрицательной обратной связью?

15. Для какой цели в цепи питания усилительных каскадов многокаскадного усилителя включают цепочки R _ф C _ф?

16. Какова причина возникновения паразитной обратной связи в многокаскадных усилителях?

17. Как в многокаскадном усилителе суммируют коэффициенты частотных искажений и фазовые сдвиги, вносимые отдельными каскадами?

18.В каком соотношении должны находиться входное и выходное сопротивления отдельных каскадов многокаскадного усилителя, чтобы получить максимальный сквозной коэффициент усиления?

19. Как влияет коррекция АЧХ на площадь усиления? Приведите примеры. Какими методами можно осуществлять коррекцию АЧХ?

20. Объясните принцип работы простой индуктивной (параллельной) ВЧ коррекции.

21. Объясните принцип работы эмиттерной ВЧ коррекции.

22. Нарисуйте принципиальную и эквивалентную схемы каскада с низкочастотной коррекцией и поясните принцип ее действия.

23. Для каких целей используют ВЧ и НЧ коррекции?

 

Литература по разделу 4: [1, с. 302 — 331]; [2, с. 220 — 245, с. 310 — 313]; [3, с. 188 — 221]; [5, с. 276 — 293]