Это интересно

Непосредственная аналогия между характеристиками межкаскадного усиления и коэффициентом передачи вдоль петли обратной связи оказывается нарушенной только в одном существенном пункте. В случае межкаскадных цепей очевидно, что предел абсолютного уровня усиления определяется тем обстоятельством, что на достаточно высоких частотах характеристики усилителя вырождаются в характеристики чисто емкостной нагрузки. Если усиление в рабочей полосе будет очень велико, то окажется невозможным уменьшить усиление за пределами полосы настолько, чтобы оно совпадало с усилением, определяемым чисто емкостной нагрузкой, без получения сдвига по фазе, превышающего 90°.
    В задачах, относящихся к коэффициенту передачи по петле обратной связи, абсолютный уровень усиления, который может быть получен в рабочей полосе, оказывается ограниченным условиями, сходными с предыдущими, но более сложными. Если исходить из чисто теоретических соотношений, аналогичных (18.1), то ясно, что не существует никаких обстоятельств, которые в этом отношении ограничивали бы величину обратной связи. Если, однако, постоянная Ло, определяющая величину обратной связи в рабочей полосе частот, будет возрастать, то область, в пределах которой имеет место заметная величина коэффициента передачи, начнет расширяться в сторону все более и более высоких частот. Ограничение наступает в том случае, когда частота становится столь высокой, что паразитные параметры определяют поведение системы и не дают возможности получить с достаточной точностью те результаты, которые соответствуют уравнению (18.1). Например, мы, очевидно, встречаемся с затруднениями в том случае, когда соотношение (18.1) определяет усиление вдоль петли обратной связи при столь высокой частоте, что лампы, работающие лишь на собственные межэлектродные емкости, не могут обеспечить усиление. Этот предельный случай, который осуществляется в рассмотренной нами специальной схеме фиг. 343, является одной из причин возможности использования этой схемы при расчетах для сравнения с ней других схем. В практических схемах усилителей ограничения в усилении по петле обратной связи возникают раньше, вследствие наличия дополнительных потерь в величине коэффициента передачи по петле, за счет входной и выходной цепей, а также β-цепи.
    В сравнении со случаем межкаскадного усиления основное различие, которое должно быть отмечено, заключается здесь в том, что коэффициент передачи на высоких частотах зависит от целого комплекса причин, а не от одной лишь величины собственной паразитной емкости. Характеристика, которая определяет величину передачи по петле обратной связи на достаточно высоких частотах при учете действия всех паразитных параметров петли, будет в дальнейшем называться асимптотической характеристикой петли. На примере схемы, приведенной на фиг. 344, легко понять, как можно рассчитать такую асимптотическую характеристику. Схема представляет собой усилитель с обратной связью по напряжению. Система относится к Т-образному типу и образуется цепями N5, N6 и N7. Входная и выходная цепи представлены элементами N1 и N4 , а межкаскадные сопротивления — элементами N2 и N3. Конденсаторы С представляют собой паразитные емкости, за исключением конденсаторов С5 и С6, которые могут рассматриваться как емкости, введенные в схему для шунтирования сопротивлений N5 и N6 с тем, чтобы на высоких частотах получить необходимую величину передачи с выхода на вход. На достаточно высоких частотах величина передачи по петле обратной связи будет определяться только величиной этих емкостей, независимо от значения N.
    Далее...

Асимптотические характеристики для некоторых схем

В последующих разделах рассмотрение вопроса о влиянии асимптотических характеристик на ограничение допустимой величины обратной связи будет основываться на соотношениях несколько более общих, чем соотношения между характеристикой идеального среза и асимптотой, определяемые кривыми фиг. 345 и 346. Но даже то упрощенное представление, которое может быть получено на основании изучения этих фигур, оказываемся достаточным для выяснения важной роли, какую асимптотические характеристики играют в вопросах проектирования. Очевидно, что большую величину обратной связи не удается получить в том случае, когда асимптота пересекает линию нулевого усиления слишком близко к области рабочего диапазона или же тогда, когда асимптота имеет слишком большую крутизну.

К счастью, асимптотические характеристики могут быть относительно легко построены, так как они зависят только от паразитных параметров и, может быть, еще от некоторых других элементов схемы. Таким образом, эту характеристику можно вычислить с помощью упрощения действительной схемы. Во избежание напрасной потери времени, которую могло бы повлечь за собой выполнение практически неосуществимого варианта обратной связи, подобный расчет асимптоты желательно сделать как можно раньше, во всяком случае до того, как сделан подробный расчет усилителя.

Вообще говоря, асимптотические характеристики определяются отчасти емкостями ламп и межкаскадных элементов, а отчасти — входной и выходной цепями и самой β-цепью. Подобное разделение, естественно, возникает в связи с рассмотрением вопроса о схеме фиг. 343. Приведенная там схема относится к предельному случаю, для которого влияние входной, выходной и β-цепи на асимптотическую характеристику снижено до нуля благодаря упрощению схемы усилителя в целом. Задача, стоящая перед инженером при проектировании, значительно шире, чем та, которая связана с созданием схемы, имеющей заданную асимптотическую характеристику. Общее решение, которое будет получено, отчасти зависит от вида обратной связи, а отчасти от того, каким образом разрешается вопрос о получении достаточно сильной обратной связи при соответствующих значениях прочих параметров, усилителя.

Указанные соображения удобнее всего пояснить, возвращаясь к вопросу об асимптотических характеристиках, который мы разберем для случая простых схем, уже рассмотренных ранее. Если мы начнем с усилителей с обратной связью по напряжению, то в качестве типичной схемы можно выбрать схему фиг. 344.

На фиг. 347 показана соответствующая предельному случаю асимптотическая цепь перехода от анода последнего каскада к сетке первого каскада. Наличие входных и выходных трансформаторов в схеме можно учесть добавлением параллельно конденсаторам C₁ и С₄ емкостей, эквивалентных распределенным емкостям обмоток. Чтобы схема обладала наибольшей эффективностью, эти дополнительные емкости должны быть невелики. Если мы будем, однако, стремиться сделать их слишком малыми, например, за счет уменьшения числа витков обмоток, то можем ухудшить другие параметры схемы.

Фиг. 347

В нашей "асимптотической" схеме β-цепь представлена последовательно включенными емкостями С₅ и С₆. Для получения максимальной обратной связи величина этих емкостей должна быть взята значительной. В сущности говоря, их емкость может быть взята сколь угодно большой, так как при любой величине потерь в β-цепи, уменьшая величину сопротивления в токовой цепи обратной связи Т-образной схемы фиг. 344, мы получим также уменьшение на соответствующую величину сопротивления цепи, относящейся к обратной связи по напряжению. Однако, если величина сопротивления β-цепи будет сделана очень малой, то в пределах рабочей полосы может проявлять себя ее шунтирующее влияние на входную и выходную цепи усилителя. Это вызовет уменьшение коэффициента пассивной передачи вследствие причин, рассмотренных ранее. Таким образом, точный вид асимптотической характеристики зависит от того, каким образом осуществлен компромисс между величиной обратной связи и коэффициентом пассивной передачи.

Фиг. 348

Простая схема усилителя с обратной связью по току приведена на фиг. 348. Для нее асимптотическая цепь от анода лампы на выходе схемы к входной сетке показана на фиг. 349. Емкость С₇ может рассматриваться как распределенная емкость на землю β-цепи, а также входного и выходного трансформаторов. Желательно, чтобы эта емкость была возможно меньше. Две последовательно включенные емкости С ₁ и С₆ характеризуют емкость тех обмоток трансформаторов, которые имеют большее число витков. Наибольшая асимптотическая передача может быть получена в том случае, когда эти емкости имеют значительную величину. С другой стороны, соотношения показывают, что наивысший уровень коэффициента пассивной передачи и внешнего усиления можно получить, если обе эти емкости настолько малы, насколько это возможно. Таким образом, и в этом случае вид асимптотической характеристики определяется тем, каким образом был достигнут компромисс между отмеченными выше соображениями и соображениями, относящимися к обратной связи, хотя надо сказать, что детали этого вопроса несколько отличаются от того, что мы имели в случае усилителя с обратной связью по напряжению.

Фиг. 349

Фиг. 350

При составлении фиг. 348 β-цепь была изображена как простое параллельное сопротивление. В качестве другого варианта рассмотрим случай, когда β-цепь относится к П-образному типу. Переход от одной схемы к другой можно сделать, вводя в конструкцию дополнительные емкости. Если мы будем считать, что средняя ветвь П-образной схемы соответствует емкости С₈ и что параллельная емкость исходной цепи разбита на две равные части С₇/2, отнесенные к обеим сторонам новой системы, то мы получим асимптотическую цепь, изображенную на фиг. 350. Ясно, что введение емкости С₈ неизбежно приводит к увеличению асимптотических потерь в величине передачи, так что β-цепь, имеющая только одну ветвь, соответствует оптимальному варианту. Однако, если величина сопротивлений, входящих в П-образную цепь, достаточно мала, то возможно выбрать емкость С₈ настолько большой, что увеличение асимптотических потерь окажется несущественным.

Соображения, которые определяют асимптотические цепи для других видов усилителей с обратной связью, носят, вообще говоря, сходный характер. Например, в усилителях с обратной связью, выполненных по мостовой схеме фиг. 19, асимптотические цепи будут иметь примерно тот же вид, что и в системах с обратной связью по напряжению или по току с той лишь разницей, что появятся дополнительные потери в величине передачи с каждой стороны моста. Величина этих дополнительных потерь зависит от отношения плеч. Обычно принято использовать неравные отношения плеч с тем, чтобы выиграть в величине коэффициента передачи между усилителем и линией или, другими словами, в величине коэффициента пассивной передачи. Если отношение плеч будет чрезмерно велико, то потери в величине передачи вдоль асимптотической петли обратной связи станут слишком большими, так что здесь опять требуется принимать компромиссное решение.

Можно также довести асимптотические потери в величине передачи до некоторого определенного уровня, включая последовательно малые катушки индуктивности или же параллельные конденсаторы в различные ветви моста с тем, чтобы, насколько это возможно, получить проигрыш в величине асимптотической передачи лишь в области высоких частот.

В схемах с балансным трансформатором асимптотические характеристики существенно зависят от того, с первичной или со вторичной обмотки снимается обратная связь. Например, если обратная связь снимается с первичной обмотки, то асимптотические характеристики будут определяться емкостью, шунтирующей первичную обмотку. С другой стороны, при обратной связи, снимаемой со вторичной обмотки, асимптотическая цепь проходит таким образом, что индуктивность рассеяния оказывается включенной как последовательный элемент между паразитными емкостями, входящими в остальную часть схемы.

Для многих усилителей это может настолько значительно увеличить асимптотические потери, что величина действующей обратной связи существенно уменьшится. В то же время, благодаря тому, что обратная связь снимается со вторичной обмотки, выходной трансформатор оказывается охваченным обратной связью, что не имеет места в случае, когда обратная связь снимается с первичной обмотки.

Часть [1]  [2]  [3]  [4]  [5]  [6]  [7]  [8]  [9]  [10]

Статьи

Ламповый звук Тайны лампового звука Волшебство лампового звука [1] [2] Когда лампа лучше, чем транзистор [1] [2] Почему вакуумный триод звучит музыкально Схемотехника ламповых усилителей Лампы или транзисторы? Лампы! Однотактный ламповый усилитель для начинающих Двухтактные ламповые усилители Оконечный пушпульный усилитель - схема Уильямсона-Хафлера-Кероеса Рекомендации по повторению реплики схемы Уильямсона-Хафлера-Кероеса Однотактный усилитель с непосредственной связью. Схема Loftin-White [1] [2] Трехламповый усилитель Губина Однотактник на 300В Усилители низкой частоты Расчет каскада с нагрузкой в аноде Однотактный усилитель на лампе 807 [1] [2] Циклотрон. Мощный усилитель с выходными лампами ГУ-50 SE на RB300 Однотактный усилитель мощности на 300В. Модель WE91 для 90-х годов [1] [2] Как улучшить звучание HI-FI системы [1] [2] [3] [4] [5] [6] Лампы и звук: назад, в будущее [1] [2] [3] [4] [5] Однотактный ламповый ... [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] Апгрейд усилителя XD845MKIII [1] [2] "Усилитель" для наушников на SRPP [1] [2] [3] [4] [5] [6] Ламповый High-End [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [...] Обзор журнала Glass Audio за 1998 год [1] [2] Обзор журнала Glass Audio за 1999 год Корректор для винила Компенсированные регуляторы громкости Усилитель НЧ Даешь ONGAKU! Tubesaurus Rex Усилитель НЧ с комбинированной обратной связью Прибор для измерения напряжения накала высоковольтных кенотронов George Ohm живет в Харькове Ревизия однотактного усилителя с межкаскадным трансформатором Усилитель мощности НЧ с высоким КПД Двухканальный усилитель НЧ Усилитель НЧ с клавишным переключателем Радиотрансляционные установки ТУ-50 и ТУ-100 Портативный проигрыватель Усилитель НЧ Усилитель без выходного трансформатора Усилители без выходного трансформатора Лампово-полупроводниковый УМЗЧ Акустика Бытовые акустические системы [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] Там, где живут басы [1] [2] [3] [4] [5] [6] The Onken Enclosure Категории слухового восприятия [1] [2] Три взгляда на акустику помещений [1] [2] Акустика в которой мы живем [1] [2] Акустика офисов Мифы звукоизоляции Акустика отделочных материалов Акустический агрегат с объемным звучанием Акустические свойства домашней мебели Акустические линзы для громкоговорителей Акустические измерения в практике радиолюбителя Акустический фазоинвертор Акустика студий [1] [2] Полезные советы разработчиков Hi-End Триод против пентода. Что выбрать? [1] [2] SINGLE-ENDED VS PUSH-PULL [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] Одноламповые усилители низкой частоты Как пользоваться характеристиками электронных ламп Многоламповые усилители НЧ на импортных лампах Контактно-резисторный коммутатор входов Как проверять аппаратуру в салоне Что лучше: 4 или 8 Ом акустика? Выходной трансформатор для однотактника. Быть или не быть линейным Простая и быстрая проверка трансформаторов Десять способов усовершенствовать вашу аудиокомнату Испытатель ламп Понижение уровня фона в усилителях Evolution Пять правил рационального питания Трансформаторы в однотактных усилителях Выходные трансформаторы Измерение характеристик выходного трансформатора [1] [2] Однотактный «Magnum» Какая лампа нам нужна Какая лампа нам нужна и будет ли она? Улучшенная конфигурация листов трансформаторной стали Должен ли УМЗЧ иметь малое выходное сопротивление? [1] [2] Звук: интересные наблюдения Вся правда об акустике ProAc Немного теории лампового звука О заметности искажений История лампы 300B Краткая история возникновения Hi-Fi Возможен ли "виниловый ренессанс?" [1] [2] [3] Hi-End: Мифы и реальность [1] [2] Как не заблудиться в кабельных джунглях? Побалуйте свои уши! [1] [2] Ограничение сигнала усилителем – можно ли работать в клиппинге? "Хай-Энд" умер, да здравствует "Хай-Энд"! [1] [2] Блестящие звукозаписи [1] [2] [3] Семь слов об ошибках аудиоэкспертизы Частотные, нелинейные и фазовые искажения Внешние факторы, влияющие на восприятие звука Многоканальный окружающий звук [1] [2] [3] [4] Магнитная запись: мифы и реальность Теория схемотехники и звукотехники Для начинающих. Как работает усилитель [1] [2] Принципы схемотехники электронных ламп [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] Хрестоматия радиолюбителя, 1963г. [1] [2] [3] [4] [5] Конструктивный расчет входных и выходных трансформаторов [1] [2] Как работают звуковые трансформаторы Элементарная теория схем с обратной связью [1] [2] [3] Теория звукотехники Двухтактно-параллельный усилитель НЧ Особенности стандартов, описывающих мощность в звукотехнике Отрицательная обратная связь в усилителях Классы усилителей мощности Элементарная теория триода [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] Как работает лучевой тетрод О мощности, ваттах, децибелах... [1] [2] Теория звука [1] [2] [3] [4] Звук и цифровые технологии [1] [2] [3] [4] [5] [6] Проектирование абсолютно устойчивых усилителей [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] Звуковые форматы Описание стандарта MP3 Правильная мощность Начинающим. Радиолампа Высококачественный усилитель низкой частоты Объемный звук [1] [2] [3] Парадоксы электрона Вибратор к гитаре Ламповый авометр Старая и популярная 12АХ7/ЕСС83 Принцип устройства и работы электро-вакуумных приборов Двухэлектродные лампы Трехэлектродные лампы Рабочий режим триода Многоэлектродные и специальные лампы Электронно-лучевые трубки Газоразрядные и индикаторные приборы Фотоэлектронные приборы Собственные шумы электронных ламп Особенности работы электронных ламп на СВЧ Специальные электронные приборы для СВЧ Надежность и испытание электровакуумных приборов Основы схемотехники ламповых усилителей Искажения в усилителях, их измерение, меры по снижению искажений Основные сведения о радиокомпонентах Источники питания Каскады усиления мощности Каскады предварительного усиления Широкополосные усилители Усилительный каскад с катодной нагрузкой [1] [2] Life in Vacuum. EL34 Life in Vacuum. 6H8C, 6H9C Life in Vacuum. SV572 SV6550 6C5C 6C3П/6C4П Двойной триод 6Н3П Пентод 6Ж5П 6П42С / 6П45С Лучевой тетрод 6П1П Пентод 6П14П в оконечном каскаде Двойной триод 6Н14П Кенотрон 1Ц11П Демпферный диод 6Ц10П Что и как мы слышим

Найти на сайте

Информация

Портал о CAD/CAM-системе САПР-ЧПУ

Металлическая мебель в Нижнем Новгороде: сейфы, стеллажи, верстаки, шкафы металлические в наличии и на заказ

Кипр для Вас: Недвижимость на Кипре от лучших застройщиков. Аренда на Кипре без посредников

Это интересно

Анализ, который был проведен в связи со схемой фиг. 345, показывает, почему асимптотическая характеристика ограничивает величину обратной связи, которая может быть достигнута, однако он не дает точного ответа на вопрос, какая величина обратной связи может быть получена при данной асимптоте. Как уже указывалось, результирующая фазовая характеристика достигает предельного значения 180° лишь в точке пересечения, в то время как на всех более низких частотах имеет место различная величина запаса по фазовому сдвигу. Соотношение между величиной запаса по фазовому сдвигу и степенью обратной связи, которое было приведено раньше, показывает, что несколько более выгодные результаты для крайнего случая могут быть получены, если предельное значение 180° будет достигнуто за пределами области среза. Можно получить требуемую фазовую характеристику, если учесть, что исходная характеристика идеального среза связана с асимптотой несколько более сложным образом, чем в рассмотренном выше случае.
    На фиг. 351 приведена общая характеристика среза. Она состоит из исходной теоретической характеристики, построенной при условии, что у = 0 для области, лежащей между краем полосы и точкой fb, соответствующей пересечению характеристики с линией нулевого усиления, из отрезка fbfa, на котором точка fa определяет пересечение линии нулевого усиления с асимптотой, и, наконец, из самой асимптоты. Можно считать, что эта характеристика составлена из характеристики идеального среза, продолженной до бесконечности, и из двух наклонных полупрямых. Одна из этих полупрямых начинается в точке fb и имеет положительную крутизну в 12 дБ на октаву, так как характеристика идеального среза относилась к предельному значению у. Другая начинается в точке fa и имеет отрицательную крутизну, равную крутизне самой асимптоты. Как видно из уравнения (15.12), фазовая характеристика, соответствующая наклонной полупрямой, в области низких частот линейна. Величина фазового сдвига, определяемая двумя дополнительными полупрямыми, будет изменяться таким же образом, а так как они имеют крутизну противоположного знака, то результат можно получить, производя вычитание, при условии, конечно, что постоянные, определяющие величину масштаба по осям, выбраны соответствующим образом.
    Очевидно, что правильное соотношение можно получить в том случае, когда отношение частот для тех точек, из которых начинаются полупрямые, равно отношению крутизн этих полупрямых. Если мы обозначим через п крутизну асимптоты, взятую в единицах, соответствующих 6 дБ на октаву, то величина fb может быть выражена через fa с помощью соотношения
    Например, на фиг 351, где крутизна асимптоты равна 18 дБ на октаву, отношение частот равно 18:12 или 3:2. При этом на нижних частотах результирующая фазовая характеристика будет совпадать с первоначальной идеальной кривой. На верхних частотах, где линейная аппроксимация фазовой характеристики полубесконечной наклонной прямой недостаточно точна, указанные составляющие будут иметь известное значение. Однако, как видно из фиг. 352, угол фазового сдвига получается меньше 180° в точке, соответствующей пересечению характеристики усиления с нулевой линией. Таким образом, устойчивость схемы обеспечена.
    После того как величина fb найдена, нетрудно определить, насколько значительной может быть обратная связь в пределах полосы. Для этого достаточно во всей области, от края полосы до частоты fb, сбросить по 12 дБ на октаву и добавить к полученному результату еще 12 дБ с тем, чтобы принять во внимание увеличение крутизны характеристики среза у края полосы. Основываясь на соотношении получим:
    Далее...