Відносно опору навантаження підсилювач можна вважати джерелом електричної енергії з певним внутрішнім опором. Цей опір і буде вихідним опором підсилювача.

Зобразимо вихідну частину підсилювача, не охопленого тим чи іншим оберненим зв’язком (рис. 37)

Рис. 37 . Вихідна частина підсилювача, не охопленого

оберненим зв’язком

У цій схемі джерело електричної енергії E=U_вх×K_u – залежне джерело напруги. У ненавантаженому режимі U_нр=E. При цьому слід вибирати вимірювальний прилад (вольтметр) з великим внутрішнім опором (Z_{вим.прил.} >> Z_вих).

У режимі короткого замикання Z_{вим.прил.} << Z_вих; величина вимірюваного струму не залежить від внутрішнього опору вимірювального приладу (амперметра).

Оскільки , то звідси .

Отже, для визначення вихідного опору ми повинні виміряти U_нр та I_кз.

а) Розглянемо вплив послідовного від’ємного ОЗ за напругою на вихідний опір (рис. 38).

Формально запишемо величину вихідного опору при наявності ОЗ

Цю величину помножимо й поділимо на власний вихідний опір Z_вих

Рис. 38. Послідовний від’ємний ОЗ за напругою

При короткому замиканні на виході дія ланки ОЗ для даного випадку припиняється. Отже, струми короткого замикання при наявності й відсутності ОЗ збігаються. Оскільки I_кз=I_{кз оз}, то можна записати :

Введення ОЗ будь-якого виду не змінює власних параметрів підсилювача. Отже, від діючої на виході напруги в ненавантаженому режимі ми можемо перейти до відповідного значення напруги, що буде діяти безпосередньо на вході підсилювача.

Підставивши ці величини в рівняння для Z_вихоз, отримаємо :

. (*)

Виразимо величину вхідної напруги підсилювача через електрорушійну силу джерела підсилюваного сигналу.

У випадку відсутності ОЗ

При наявності від’ємного ОЗ (рис. 39) для вхідного контуру:

отже,

оскільки то отримаємо:

Рис. 39. Еквівалентна схема вхідного кола підсилювача при від’ємному ОЗ

Перші два доданки дадуть величину , яку винесемо за дужки :

З даної формули одержимо

Отримані величини вхідних напруг (у випадку наявності та відсутності від’ємного ОЗ) підставимо у рівняння з (*)

Таким чином, послідовний від’ємний ОЗ за напругою призводить до зменшення величини вихідного опору в (1+a×b×K_u) разів.

б) Розглянемо випадок послідовного від’ємного ОЗ за струмом (рис. 40).

Як і в попередньому випадку, формально запишемо вираз для вихідного опору при наявності ОЗ, помноживши й поділивши на власний вихідний опір:

Оскільки ми розглядаємо ОЗ за струмом, то в ненавантаженому режимі ланка ОЗ діяти не буде, тобто

Рис. 40. Послідовний від’ємний ОЗ за струмом

Тоді одержимо :

Введення ОЗ не змінює власних параметрів підсилювача.

Отже,

Виразимо величину I_вх через величину електрорушійної сили джерела підсилювального сигналу.

У випадку відсутності ОЗ

Аналогічно випадку послідовного від’ємного ОЗ за напругою для ОЗ за струмом одержимо

Чисельник і знаменник другого доданка помножимо на U_Rоз і U_вих :

де – параметр b, а відношення позначимо символом d.

Тоді .

Отже, для випадку ОЗ значення U_{вх оз} буде становити :

Оскільки власний вхідний опір підсилювача не змінюється, то

Підставивши відповідні значення струмів у формулу для вихідного опору, отримаємо:

З отриманої формули можемо зробити висновок, що послідовний від’ємний ОЗ за струмом збільшує величину вихідного опору в (1+a×b×d×K_u) разів.

Не розглядаючи випадку паралельного від’ємного ОЗ за напругою (струмом), сформулюємо узагальнюючий висновок: характер зміни вихідного опору визначається способом зняття сигналу ОЗ, причому послідовний (паралельний) ОЗ за струмом збільшує вихідний опір, а послідовний (паралельний) ОЗ за напругою – зменшує його.

2.3. Тестові завдання

2.3.1. Підсилювач охоплений оберненим зв’язком (ОЗ), якщо:

а) вся вхідна напруга або її частина подається на вихід підсилювача;

б) весь вхідний струм або його частина подається на вихід підсилювача;

в) вся вихідна напруга або її частина подається на вхід підсилювача.

2.3.2. Яка з наведених структурних схем є схемою з послідовним ОЗ за напругою:

а) б)

в) г)

2.3.3. Який тип зворотного зв’язку збільшує вхідний і зменшує вихідний опір підсилювача:

а) паралельний від’ємний ОЗ за напругою;

б) послідовний від’ємний ОЗ за напругою;

в) послідовний від’ємний ОЗ за струмом;

г) паралельний від’ємний ОЗ за струмом.

2.3.4. В якій схемі підсилювач охоплений паралельним від’ємним ОЗ за напругою:

а) б) в) г)

2.3.5. За якою формулою знаходиться величина наскрізного коефіцієнта підсилення:

а) б)

в) г)

2.3.6. Під наскрізним коефіцієнтом підсилення розуміють:

а) коефіцієнт підсилення ЕРС джерела сигналу;

б) коефіцієнт підсилення напруги вихідної напруги;

в) коефіцієнт підсилення за напругою на частоті один кілогерц;

г) коефіцієнт послаблення ЕРС джерела сигналу.

2.3.7. Як вплине на параметри підсилювача введення в нього послідовного від’ємного оберненого зв’язку за напругою:

а) збільшиться коефіцієнт підсилення за струмом;

б) збільшиться коефіцієнт підсилення за напругою;

в) зменшиться коефіцієнт підсилення за напругою;

г) ніяких змін не відбудеться.

2.3.8. Як вплине на коефіцієнт підсилення підсилювача введення послідовного від’ємного оберненого зв’язку за напругою:

а) коефіцієнт підсилення збільшиться;

б) коефіцієнт підсилення залишатиметься незмінним;

в) коефіцієнт підсилення буде нескінченно великим;

г) коефіцієнт підсилення зменшиться.

2.3.9. Як вплине на вхідний опір підсилювача введення в нього послідовного від’ємного оберненого зв’язку за струмом :

а) зменшиться величина вхідного опору;

б) збільшиться величина вхідного опору ;

в) величина вхідного опору залишиться незмінною;

г) величина вхідного опору стане від’ємною.

2.3.10. Підсилювач з коефіцієнтом підсилення К=100 охоплений від'ємним оберненим зв'язком. Визначити коефіцієнт підсилення підсилювача, охопленого оберненим зв'язком К_ОЗ, якщо коефіцієнт передачі ланки оберненого зв'язку 0,01:

а) 25; б) 1; в) 50; г) 75.

2.3.11. Коефіцієнти підсилення окремих каскадів трикаскадного підсилювача відповідно рівні К₁=40, К₂=15, К₃=10. Підсилювач охоплений загальним від’ємним оберненим зв’язком з β=0,01. Чому рівний коефіцієнт підсилення такого підсилювача:

а) 98; б) 65; в) 15; г) 40.

2.3.12. Підсилювач містить три підсилювальні каскади. Коефіцієнт підсилення першого підсилювального каскаду К_U1=30, другого − К_U2=60, третього − К_U3=20. Другий каскад охоплений від’ємним ОЗ. Який загальний коефіцієнт підсилення, якщо коефіцієнт передачі ланки ОЗ складає b=0,06:

а) 45,5; б) 7800; в) 6200; г) 13.

2.3.13. Якої напруги сигнал необхідно подати на вхід підсилювача з коефіцієнтом підсилення К=25, якщо підсилювач охоплений від'ємним оберненим зв'язком з β=0,02, а напруга сигналу на виході U_вих=2В:

а) 0,08 В; б) 0,04 В; в) 0,02 В; г) 0,12 В.

Предыдущая 1 2 3 4 5 6 789 10 11 12 13 14 15 16 Следующая