CC BY
11
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО
ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА Том 105 1960 г.
К ВОПРОСУ О СТАБИЛИЗАЦИИ ФАЗЫ В ОДНОКАСКАДНОМ РЕЗОНАНСНОМ УСИЛИТЕЛЕ С ПОМОЩЬЮ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ
И. А. ВЕСЕЛКОВ (Представлено научным семинаром радиотехнического факультета)
Применение отрицательной обратной связи (противосвязи) позволяет уменьшить фазовые сдвиги, вносимые каскадом усилителя в соответствии с формулой [4]
tg?oc= -Щ-, п>
COS <?
где <рос — угол сдвига фаз между входным и выходным напряжениями (без учета угла вносимого лампой), <? — то же без противосвязи, ^оР— фактор обратной связи.
При малых углах © (cos 9 ^ 1) фазовые сдвиги, вносимые усилителем, уменьшаются в l-f-ЛоР раз.
Таким образом, для значительного уменьшения фазовых сдвигов требуются большие глубины противосвязи. Однако при этом уменьшается коэффициент передачи напряжения и ухудшается устойчивость усилителя [1, 3].
В настоящей статье рассматривается возможность уменьшения фазовых сдвигов при применении безваттной обратной связи, то есть такой, при которой напряжение обратной связи сдвинуто относительно входного напряжения на угол — [2].
2
Сравнительную оценку стабилизации фазы выходного напряжения произведем, анализируя выражения для фазовых характеристик. Коэффициенты передачи напряжения однокаскадных усилителей с про-тивосвязью и с безваттной обратной связью могут быть записаны в виде
Кос - , (2)
Кг, =-^---(3)
1 j' /л;.0-
Отсюда
'ОС
агс tg
(4)
= arclg — (о ;- /Г03). Здесь А*о — коэффициент усиления на частоте настройки,
(5)
¿L f
обобщенная расстройка контура,
У/)
Рис. 1.
■ угол сдвига фаз между входным и выходным напряжениями
усилителя с безваттной обратной связью.
Из выражения (5) следует, что при о=0 величина начального угла сдвига фаз фьо определяется значением фактора обратной связи.
Сравнение выражений (4) и (5) показывает, что при небольших о стабильность фазы в случае безваттной обратной связи будет больше, чем при противосвязи.
На рис. 1 и .2 приведены соответственно расчетные фазовые характеристики усилителей с противосвязью и с безваттной обратной связью при К0$ = 10 и изменении 3 от 0 до 1. Сравнение графиков рис. 1 и 2 показывает, что фазовый сдвиг, вызываемый расстройкой колебательной системы, в случае безваттной обратной связи при Я03 = 10 и о —= 1 в 8 раз меньше, чем в случае противосвязи.
Введем коэффициент относительной стабилизации фазы ср ср0
) а=--> характеризующии
?со—
эффективность безваттной обратной связи по сравнению с противосвязью. Обозначим коэффициент относительной стабилизации при 8 = 1 через а,. Анализируя выражения (4) и (5), нетрудно заметить, что при определенном значении К0В а > а, в интервале О < о< 1 и а < а, при о>1. С увеличением глубины обратной связи относительный коэффициент стабилизации фазы возрастает.
Модули выражений (2) и (3) показывают, что коэффициенты передачи напряжения усилителей с безваттной обратной связью и с противосвязью на частоте настройки практически равны при равных значениях А"0р.
Устойчивость усилителей с безваттной обратной связью является предметом особого рассмотрения.
j
-—k
+
О1 0 2 О Я 0 4
1)5 Ob U7
Рис. 2.
06 09 iU
Выводы
1. Применение безваттной обратной связи позволяет получить стабильность фазы в однокаскадном резонансном усилителе большую, чем при использовании противосвязи.
2. При одинаковой степени стабильности фазы усилитель с безваттной обратной связью имеет больший коэффициент усиления, чем усилитель с противосвязыо.
ЛИТЕРАТУРА
1. Б оде Г., Теория цепей и проектирование усилителей с обратной связью, ГИИЛ,
2 Б р а у д е Г. В., О колебательных системах с безваттной обратной связью, ЖТФ, т. 1, вып. 1, 1931.
3. Колосов А. А., Резонансные системы и резонансные усилители, Связьиздат. М., 1949.
4. Цыкин Г. С., Отрицательная обратная связь и ее применение, Связьиздат. М., 1940.
