Схемотехника аналоговых электронных устройств | страница 27
Рисунок 3.2. Типы ОС
3.2. Последовательная ООС по току
Схема каскада с последовательной ООС по току (ПООСТ) на ПТ с ОИ приведена на рисунке 3.3.
Рисунок 3.3. Каскад на ПТ с ПООС
При ПООСТ в выходной цепи усилителя последовательно с нагрузкой включается специальная цепь (на рисунке 3.3 это R>осC>ос), напряжение на которой U>ос пропорционально выходному току. Во входной цепи усилителя U>ос алгебраически складывается с входным напряжением. В области СЧ (C>ос=0) можно записать
K>0ОС = K>0/F = K>0(1 + βK>0).
Проведя анализ каскада по методике подраздела 2.3, получим:
K>0ОС = K>0/F = K>0(1 + S>0R>ос).
Поскольку K>0=S>0R>экв (см. подраздел 2.9), то при глубокой ООС (F>10) K>0≈R>экв/R>ос. Из полученного выражения следует, что ПООСТ обеспечивает стабильность усиления по напряжению при условии постоянства нагрузки.
С помощью ПООСТ удается уменьшить нелинейные искажения в УУ, поскольку с увеличением F будет уменьшаться напряжение управления усилителем, его работа станет осуществляться на меньшем участке ВАХ активного элемента (транзистора), а это приведет к уменьшению коэффициента гармоник. В подразделе 8.1 приведены расчетные соотношения для коэффициента гармоник усилителя, охваченного ООС последовательного типа. Приближенно оценить влияние ПООСТ на коэффициент гармоник можно по соотношению:
K>гОС = K>г/F.
Все вышесказанное в равной мере относится и к каскаду на БТ с ОЭ и ПООСТ (схема каскада не приводится ввиду идентичности ее топологии схеме рисунка 3.3).
Входное сопротивление усилителя с ООС определяется способом подачи напряжения ОС во входную цепь. Согласно элементарной теории ОС, ПООСТ увеличивает входное сопротивление усилителя в F раз, т.е.
R>вхОС = R>вх·F.
Выражение для входного сопротивления каскада с ОЭ на БТ с ПООСТ, определенное по методике подраздела 2.3, имеет вид:
R>вхОС = R>12 ∥ [r>б + (1 + H>21э)·(r>э + Δr + R>ОС)].
При известных допущениях последние два выражения дают близкие результаты.
Входное сопротивление каскада с ОИ на ПТ определяется R>з (см. подраздел 2.9), поэтому практически не меняется при охвате каскада ПООСТ.
Выходное сопротивление усилителя с ООС определяется способом снятия напряжения ОС с нагрузки усилителя. Согласно элементарной теории ОС, ПООСТ увеличивает выходное сопротивление усилителя в F раз, т.е.
R>выхОС = R>вых·F.
На СЧ выходное сопротивление каскадов на ПТ (ОИ) и БТ (ОЭ) определяется в большинстве случаев соответственно номиналами R>с и R>к, поэтому данная ООС его практически не меняет.
