Нелинейные искажения, оцениваемые коэффициентом гар­моник Кr для усилителя с обратной связью определяем:

К_r = К_r /(1+К_у),

где К_у - коэффициент гармоник при разомкнутой петле обратной связи. Частотно - зависимая обратная связь позволяет осуществить кор­рекцию частотных, фазовых и переходных характеристик усилителя, обеспечивая уменьшение частотных искажений и получение выигрыша в усилении.

Различают местную обратную связь, действующую в одном каска­де и внешнюю, охватывающую несколько каскадов усиления. При этом обратная связь может, как вводиться специально для улучшения пара­метров усилителя, так и являться паразитной. Примером паразитной обратной связи может служить связь между каскадами через общий источник питания. Несмотря на то, что сопротивление источника пи­тания для переменного тока стремятся сделать, возможно, меньшим, блокируя его конденсатором большой емкости, ток сигнала оконечного транзистора усилии

72

теля, протекающий через источник питания, создает на сопротивлении источника некоторое напряжение. Это напряжение, приложенное к делителю в цепи базы, попадает на вход и усиливает­ся. Таким образом, возникает паразитная обратная связь, которая при числе каскадов два и более (в схемах типа рис.3.2) становят­ся положительной, и может привести к самовозбуждению усилителя. Поскольку сопротивление источника имеет емкостный характер, то это явление имеет место в области самых нижних частот.

Для устранения паразитной обратной связи по питанию вводится фильтр, состоящий из резистора R_ф (рис.1.6,а) и конденсатора C_ф подключаемого к гнезду X2. В этом случае каскад оказывается охваченным местной частотно-зависимой отрицательной обратной связью которая приводит к частотным искажениям в области нижних частот, что следует учесть при выборе емкости конденсатора фильтра C_ф .

4. Описание исследуемой схемы.

4.1. Экспериментальные исследования на лабораторном стенде

Исследование действия отрицательной обратной связи на пара­метры электронных схем осуществляется в работе с использованием каскада ОЭ (рис.1.7,а). Имеется возможность введения двух типов отрицательной обратной связи Z - типа и Y - типа. Обратная связь Z - типа вводится о помощью резистора в цепи эмиттера R_э. Для устранения действия обратной связи применяются блокировочные конденсаторы C_э1 и C_э2.

Для введения обратной связи Y- типа в стенде предусмотре­на возможность включения о помощью переключателя S5 между вхо­дом и выходом (гнезда Х12 и Х15 на рис.1.6) резистора Rв . Гнез­до Х2 предназначено для подключения конденсатора фильтра, в ка­честве которого используется одна из блокировочных емкостей C_э1,C_э2.

4.2. Экспериментальные исследования методом схемотехнического моделирования на ПК с помощью программы EWB 5.12 Pro

Принципиальная схема представлена на рис. 4.1.

73

Рис. 4.1. Принципиальная схема лабораторных исследований

(Вариант 1)

Рис. 4.2. Принципиальная схема лабораторных исследований

(Вариант2)

5. ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАДАНИЕ И МЕТОДИЧЕСКИВ УКАЗАНИЯ

К ЕГО ВЫПОЛНЕНИЮ.

Подготовить измерительную аппаратуру и включить её для про­грева. Подготовить стенд и каскад ОЭ к работе: подключить входную и выходную цепи и измерительные приборы; установить R_к=R_{к max},R_э=R_{э max}, переключатели S2-S5 в положение "I", заблокировать R_э конденсатором C_э2 ; установить точку покоя каскада резистором R_а1 на середину ли

74

нейного участка.

1. установить R ист = R _ист min,R_н = R_{н max} ,подать с гене­ратора сигнал амплитудой 30 мВ и частотою 1 кГц|. Измерить коэффициент усиления K_у=U_вых / U_вх.

2. Установить R_н= R_{н min}.Измерить коэффициент K_н = U_вых / U_вх. Рассчитать K_вых и R_вых согласно методическим заданиям к работе №1.

3. Установить R_ист=R_{ист max} . Измерить сквозной ко­эффициент K=U_вых / U_вх, рассчитать K_вх;R_вх.

. 4. Включить обратную связь Z- типа путем отключения конденсатора C_э2 . Повторить измерения п.п. 1+3.

5. Отключить обратную связь Z-типа, заблокировав R_э конденсатором C_э2, и включить связь Y- типа переключателем S5. Повторить измерения п.п.1+ 3. Результаты измерений п.п.1 + 5 внести в таблицу.

Рассчитать глубину и коэффициент передачи  для двух ти­пов обратной связи. Сделать вывод о влиянии различных типов обратной связи на параметры усилителя (K_у,R_вх,R_вых). Утвердить ре­зультаты у преподавателя.

6. Выключить обратные связи; установить R_ист= R_{ист min}; R_н = R_{н min}. Снять нормированную АЧХ каскада.

7. Включить обратную связь Z или Н - типа. Снять нормированную АЧХ каскада при максимальной глубине обратной связи.

8. Установить R_э в среднее положение, уменьшив глубину обратной связи. Снять нормированную АЧХ каскада. Сделать вывод о влиянии отрицательной обратной связи па частотные искажения. Утвердить результаты п.п. 6 + 8 у преподавателя.

9. Подключить к гнезду Х2 конденсатор C_э1. Снять нормиро­ванную ДЧХ каскада в области НЧ (до 1 кГц).

10. Отключить C_э1 и подключить к гнезду X2 конденсатор C_э2. Снять АЧХ каскада в области НЧ. Сделать вывод о влиянии емкости конденсатора фильтра на частотные искажения. Утвердить результаты у преподавателя. 6. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА.

Отчет по данной работе должен содержать:

75

1) домашнее задание;

2) схему исследуемого каскада;

3) таблицу по результатам измерений п.п. 1+5;

4) АЧХ по п.п. 6 + 8 на одном графике;

5) АЧХ по л.п. 9 + 10 на одном графике;

6) анализ и выводы по каждой группе измерения и работе в целом.

Обратная связь	Kу	Kн	K	Kвх	Kвых	Rвх	Rвых
I.отсутствует 2. Z- типа 3.Y-типа

Рис. 4.3. АЧХ каскада, охваченного цепью ООС Z – типа (R_OS = R_E = 100 0m, C_OS = C_E = 1nF). Рис. 4.4.. (R_OS = R_E = 100 0m, C_OS = C_E = 100 рF)

76

Исследование влияния ёмкости С_Е в качестве элемента ВЧ – коррекции ОС Z - типа

Влияние ёмкости С_OS Y – типа на НЧ коррекцию

(С_OS = 1мкФ, R_OS = 0,5 кОм)

(С_OS = 1мкФ, R_OS = 1 кОм)

(С_OS = 1мкФ, R_OS = 2 кОм)