На технические показатели усилителей

Основные формулы

Коэффициенты усиления усилителя с отрицательной (ООС) и положительной (ПОС) обратной связью определяются по формулам: , , где - коэффициент обратной связи.	(3.10)
Нестабильность коэффициента усиления с ООС: .	(3.11)
Нижняя граничная частота усилителя с ОС: .	(3.12)
Верхняя граничная частота усилителя с ОС: .	(3.13)
Коэффициент нелинейных искажений: .	(3.14)
Входное сопротивление усилителя: - с последовательной ОС , ;	(3.15)
- с параллельной ОС .	(3.16)
Выходное сопротивление усилителя с ОС: - по напряжению .	(3.17)
- по току .	(3.18)

Пример. В усилитель с параметрами = 10 кОм, = 500 Ом, при работе на = 2 кОм имеет = 500. Как изменятся эти параметры при введении последовательной отрицательной обратной связи по току с помощью = 100 Ом (рис. 3.1).

Решение. Коэффициент обратной связи:

.

Коэффициент усиления с ООС: 19,2.

Входное сопротивление усилителя с ООС:

250,5 кОм.

Входное сопротивление усилителя с ООС:

13 кОм.

Задачи к разделу 3.2

3.2.1. При изменении напряжения питания от 11 до 12 В коэффициент усиления интегрального усилителя типа К140УД6 изменяется от 4,5×10³ до 6×10³. Для случая введения линейной цепи ООС с c=0,01 определить значение K _{U ООС} и нестабильность коэффициента усиления с ООС.

3.2.2. Усилитель низкой частоты, выполненный на основе интегрального усилителя постоянного тока типа КР1407УД2, имеет коэффициент нелинейных искажений K _НИ=0,1. Определить значение K _{НИ ООС} при условии, что после введения цепи ООС K _{U ООС}= 100. Исходное значение K _U= 50×10³.

3.2.3. Коэффициент усиления усилителя типа К140УД7 равен K _U= 30×10³, постоянная времени t_В= 1,59×10^–3. Определить глубину ООС и соответствующий ей коэффициент усиления K _{U ООС} из условия ¦_{В ООС}= 10 кГц.

3.2.4. Нарисуйте структурную схему усилителя с последовательной ОС по напряжению и обозначьте на схеме точки, между которыми действует: ЭДС источника сигнала; напряжения на выходе усилителя без ОС; напряжения на входе усилителя с ОС и на выходе цепи ОС.

3.2.5. Нарисуйте структурную схему усилителя с последовательной ОС по току и обозначьте на схеме точки, между которыми действует: напряжения на входе усилителя без ОС, на входе усилителя с ОС, на входе цепи ОС и на выходе цепи ОС.

3.2.6. Нарисуйте структурную схему усилителя с параллельной ОС по напряжению и укажите на схеме следующее: а) точки, между которыми действуют напряжения на входе усилителя без ОС, на выходе усилителя с ОС и на входе и выходе цепи ОС; б) цепи по которым протекают входной ток усилителя и ток ОС.

3.2.7. Нарисуйте структурную схему усилителя с параллельной ОС по току и укажите по ней те же направления и токи, что и в п.2.6.

3.2.8. Перечислите виды ОС, введение которых приведет к уменьшению нелинейных искажений и собственных помех в усилителе.

3.2.9. Какие виды ОС увеличивают нелинейные искажения и собственные помехи усилителя?

3.2.10. В усилитель введена ООС. Можно ли однозначно сказать, что коэффициент частотных искажений во входной цепи усилителя не изменится, уменьшится или увеличится?

3.2.11. Перечислите виды ОС, при введении которых выходное сопротивление усилителя уменьшается

3.2.12. При каких видах ОС одинаково изменяются (или уменьшаются, или увеличиваются) входное и выходное сопротивления усилителя?

3.2.13. Рассчитать коэффициент усиления по напряжению усилителя, в котором действует последовательная ООС по напряжению, если напряжение на входе усилителя без обратной связи мВ, выходное напряжение В, напряжение в цепи обратной связи мВ.

3.2.14. Найти коэффициент усиления по напряжению усилителя с последовательной ООС по напряжению, если коэффициент усиления по напряжению без ОС и коэффициент передачи цепи ОС .

3.2.15. Рассчитать коэффициент усиления по напряжению усилителя, в котором действует последовательная ООС по току (рис. 3.1), если мВ, В, мВ.

3.2.16. Найти коэффициент усиления по напряжению усилителя с последовательной ООС по току (рис. 3.1), если коэффициент усиления по напряжению без ОС , Ом, Ом, .

3.2.17. Рассчитать коэффициент гармоник в усилителе с последовательной ООС по току (рис. 3.1), если в усилителе без ОС коэффициент гармоник , коэффициент усиления по напряжению , Ом, Ом, .

3.2.18. Рассчитать входное сопротивление усилителя с последовательной ООС по напряжению, если входное сопротивление усилителя без ОС Ом, коэффициент усиления по напряжению и коэффициент передачи цепи ОС .

3.2.19. Найти входное сопротивление усилителя с последовательной ООС по току (рис. 3.1), если входное сопротивление усилителя без ОС кОм, коэффициент усиления по напряжению , сопротивления Ом, Ом, .

3.2.20. Рассчитать выходное сопротивление усилителя с последовательной ООС по току (рис. 3.1), если выходное сопротивление усилителя без ОС кОм, коэффициент усиления по напряжению , сопротивление цепи ОС кОм, кОм.

3.2.21. В однокаскадном усилителе с ОЭ используется транзистор КТ357Б с параметрами = 3350 Ом, = 134 и ≈ 0. Рассчитать глубину ОС при = 100 кОм, = 15 кОм, = 5,6 кОм, = 1 кОм, = 1 кОм. Определить входное сопротивление и коэффициент усиления усилителя.

3.2.22. Истоковый повторитель выполнен на полевом транзисторе 2П308А с крутизной в точке покоя = 3 мА/В, сопротивления резисторов = 1 МОм, = 510 Ом. Рассчитать глубину ОС. Определить коэффициент усиления и входное сопротивление схемы со стороны истока.

3.2.23. Усилитель с = 10 кОм и = 500 Ом при работе на = 2 кОм имеет = 500. Как изменятся эти параметры при введении последовательной отрицательной обратной связи по напряжению (рис. 3.2)? Делитель напряжения кОм, Ом включен параллельно нагрузке .

3.2.24. В схеме с ОЭ (входной делитель отсутствует, на базу поступает сигнал с генератора сигналов) = 1 кОм, = 600 Ом, = 1 кОм между базой и коллектором включено сопротивление обратной связи = 10 кОм (параллельная ООС по напряжению). Параметры транзистора: = 150 Ом, = 20 Ом, = 30 кОм, b = 40, = 30 МГц. Найти , , и .

 

Рис. 3.1	Рис. 3.2