Тема. Дослідження зворотних зв’язків (ЗЗ) в підсилювачах

Скачати 48.31 Kb.

Назва	Тема. Дослідження зворотних зв’язків (ЗЗ) в підсилювачах
Дата	29.04.2013
Розмір	48.31 Kb.
Тип	Документи

bibl.com.ua > Інформатика > Документи

11 ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №7
Тема. Дослідження зворотних зв’язків (ЗЗ) в підсилювачах
Мета роботи: дослідження впливу негативного ЗЗ на характеристики і параметри підсилювачів.
Теоретичні відомості

Під зворотним зв’язком (ЗЗ) розуміють введення сигналу з виходу пристрою на його вхід, де він додається до вхідного сигналу або віднімається від нього (рис.11.1,а). Як правило для ланцюгів ЗЗ використовують кола пасивних елементів, коефіцієнт передачі і частотні характеристики яких суттєво впливають на властивості підсилювача. Спільний сигнал на вході пристрою, охопленого ЗЗ, визначається з співвідношень

(11.1)
де знак плюс використовується при позитивному зворотному зв’язку ПЗЗ, а мінус - при негативному НЗЗ. Замкнутий контур, який включає в себе ланцюг ЗЗ і частину підсилювача між точками підключення ЗЗ, називається петлею ЗЗ. Розрізняють місцевий і загальний ЗЗ. Місцевий охоплює окремі каскади або частини підсилювача. Загальний ЗЗ охоплює весь підсилювач. Існують ЗЗ за постійним і за змінним струмом. Якщо сигнал ЗЗ визначається зміною складовою вихідного сигналу, то це буде ЗЗ за змінним струмом. Якщо сигнал ЗЗ пропорційний всьому вихідному сигналу, то такий ЗЗ буде і за постійним і за змінним струмом.

В залежності від способу отримання сигналу розрізняють ЗЗ за напругою, за струмом і комбінований. В схемі з ЗЗ за напругою (рис.11.1,б) сигнал ЗЗ пропорційний вихідній напрузі:

(11.2)
В підсилювачі з ЗЗ за струмом (рис.11.1,в) сигнал ЗЗ пропорційний вихідному струмові

В підсилювачі з комбінованим ЗЗ (рис.11.1,г) сигнал ЗЗ пропорційний і вихідній напрузі і вихідному струмові

(11.3)
В залежності від способу введення сигналу у вхідне коло розрізняють: послідовний, паралельний і змішаний НЗЗ.

В підсилювачі з послідовним НЗЗ напруга ЗЗ віднімається з вхідної напруги U_вх (рис.11.1,д), а в підсилювачі з паралельним НЗЗ у вхідному колі віднімаються струми (рис.11.1,е)

исунок 11.1 - Види зворотних зв’язків

В підсилювачі з змішаним НЗЗ з вхідного сигналу віднімаються напруга ЗЗ і струм ЗЗ.

Для кількісної оцінки впливу ЗЗ використовують коефіцієнт ЗЗ _зз, який показує, яка частина вихідного сигналу поступає на вхід підсилювача:

(11.4)
Зворотний зв’язок впливає практично на всі характеристики підсилювача. Введення НЗЗ в підсилювач дозволяє підвищити стабільність його основних характеристик.

Відносна нестабільність коефіцієнта підсилення підсилювача без НЗЗ

.

Відносна нестабільність коефіцієнта підсилення підсилювача, охопленого НЗЗ

(11.5)
Отже нестабільність коефіцієнта підсилення зменшиться в (1+К_u_зз) раз.

НЗЗ впливає на вхідний і вихідний опори підсилювача.

Послідовний НЗЗ збільшує вхідний опір підсилювача

(11.6)
де R_вх.зз, R_вх - вхідні опори підсилювача з ЗЗ і без нього.
Паралельний НЗ3 зменшує вхідний опір підсилювача

(11.7)
Введення НЗЗ за напругою зменшує вихідний опір підсилювача

(11.8)
а НЗЗ за струмом збільшує R_вих.
Коефіцієнт підсилення підсилювача охопленого НЗЗ зменшується

. (11.9)
Ступінь зміни коефіцієнта підсилення підсилювача, охопленого НЗЗ, визначається добутком К_u₃₃, який називається глибиною ЗЗ. Якщо К_u₃₃>>1,то коефіцієнт підсилення такого підсилювача

(11.10)
тобто К_u₃₃ практично не залежить від коефіцієнта підсилення самого підсилювача і визначається тільки параметрами ланцюга ЗЗ.

Таким чином, введення негативного ЗЗ дозволяє покращити характеристики підсилювача: підвищити стабільність коефіцієнта підсилення, зменшити нелінійні і частотні спотворення, збільшити вхідний і зменшити вихідний опір /послідовний НЗЗ за напругою/, зменшити вхідний і збільшити вихідний опір /паралельний НЗЗ за струмом/ розширити смугу пропускання підсилювача. Зменшення коефіцієнта підсилення підсилювача з НЗЗ можна компенсувати введенням додаткового підсилювального каскаду.

Крім НЗЗ в підсилювачах можуть виникати паразитні позитивні зворотні зв’язки, які погіршують характеристики підсилювача, а в деяких випадках можуть приводити до його самозбудження.
Порядок виконання роботи

1

. Розгляньте схему на рис.11.2 і виконайте її моделювання.
Рисунок 11.2 - Схема для дослідження підсилювального каскаду з зворотними зв’язками
2. Запустіть Electronics Workbench.

3. Підготуйте новий файл для роботи. Для цього необхідно виконати такі операції з меню: File/New і File/Save as. При виконанні операції Save as буде необхідно вказати ім'я файлу і каталог, у якому буде зберігатися схема.

4. Перенесіть необхідні елементи з заданої схеми на робочу область Electronics Workbench. Для цього необхідно вибрати розділ на панелі інструментів (Sources, Basic, Diodes, Transistors, Analog Ics, Mixed Ics, Digital Ics, Logic Gates, Digital, Indicators, Controls, Miscellaneous, Instruments), у якому знаходиться потрібний вам елемент, потім перенести його на робочу область.

5. З'єднайте контакти елементів і розташуйте елементи в робочій області для одержання необхідної вам схеми. Для з'єднання двох контактів необхідно клацнути на один з контактів лівою кнопкою миші і, не відпускаючи клавішу, довести курсор до другого контакту. У разі потреби можна додати додаткові вузли (розгалуження). Натисканням на елементі правою кнопкою миші можна одержати швидкий доступ до найпростіших операцій над положенням елементу, таким як обертання (rotate), розворот (flip), копіювання/вирізання (copy/cut), вставка (paste).

6. Проставте необхідні номінали і властивості кожному елементу. Для цього потрібно двічі виконати подвійне натискування лівою кнопкою миші на зображенні елементу: R1=1,2kOм; R2=22kOм; R3=4,7kOм; R4=2kOm; R5,R6=200Oм; R7=15kOм; R8=33kOм; C1,C4=20мкФ; C2,C3,C5=50мкФ; Ек=16B, VТ1=KT312Б.

7. Коли схема зібрана і готова до запуску, натисніть кнопку ввімкнення живлення на панелі інструментів. У випадку серйозної помилки в схемі (замикання елементу живлення накоротко, відсутність нульового потенціалу в схемі) буде видано попередження.

8. Зробіть аналіз схеми, використовуючи інструменти індикації. Виклик термінала здійснюється подвійним натисканням клавіші миші на елементі. У випадку потреби можна скористатися кнопкою Pause.

9. При необхідності зробіть доступні аналізи в розділі меню Analysis.

10. Занесіть пояснення щодо створення схем у звіт.

11. Зробіть висновки.

Контрольні запитання

1. Як впливає НЗЗ на частотні характеристики підсилювача?

2. Поясніть призначення всіх компонентів досліджуваної схеми.

3. Поясніть вплив НЗЗ на коефіцієнт шуму підсилювача.

4. Як впливає НЗЗ на смугу пропускання підсилювача?

5. Приведіть принципові схеми підсилювачів з основними видами НЗЗ.

6. Як залежить коефіцієнт нестабільності підсилювача від виду і глибини зворотного зв’язку?

Схожі:

Тема. Дослідження автоколивальних та ждучих мультивібраторів на операційних підсилювачах Мета роботи: вивчення принципів, методів розрахунку і особливостей настроювання автоколивальних та ждучих мультивібраторів, набуття...	Тема: Проектування бази даних. Дослідження предметної області Дані це безліч інформаційних об'єктів, кожен з яких має свої властивості та поведінку, а також зв'язків між цими об'єктами
Тема Сутність педагогічного дослідження На практиці, як правило, дослідник використовує як теоретичні, так і емпіричні методи дослідження. Таке дослідження прийнято називати...	Тема: Київ центр міжнародних зв’язків держави Київ як центр міжнародних зв’язків; вдосконалювати і формувати навички вира читання, інсценування творчих умінь; розвивати здатність...
ПЛАН-КОНСПЕКТ проведення заняття з психологічної підготовки з особовим... Тема: ”Психологічна етика та культура поведінки працівників при виконанні службових обов’язків.”	ПЛАН-КОНСПЕКТ проведення заняття з психологічної підготовки з особовим... Тема Психологічні особливості діяльності пожежних під час виконання функціональних обов’язків
Тема. Дослідження тиристорів за допомогою програмного комплексу Electronics Workbench Мета роботи: вивчення принципу дії та властивостей, дослідження характеристик, ознайомлення з основними параметрами та використанням...	Урок з елементами дослідження Мета Тема: «Драма-казка «Микита Кожум’яка» Олександра Олеся» (урок з елементами дослідження)
Тема. Дослідження підсилювальних каскадів за допомогою програмного... Мета роботи: вивчення принципу дії та властивостей, дослідження характеристик підсилювальних каскадів	Тема. Дослідження біполярних транзисторів за допомогою програмного... Мета роботи: вивчення принципу дії та властивостей, дослідження характеристик, ознайомлення з основними параметрами та використанням...

Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання