Ćw. 14 Ujemne sprzężenie zwrotne.pdf

(446 KB) Pobierz
L ABORATORIUM U K Ł ADÓW L INIOWYCH
14
Ujemne sprzężenie zwrotne
Ćwiczenie opracował Jacek Jakusz
R
napięcie wyjściowe. Dokładny opis pomiaru
znajduje
out
1. Wstęp
Ćwiczenie umożliwia pomiar i porównanie właściwości tego
samego
się w części teoretycznej.
e) Zmierzyć zniekształcenia nieliniowe dla 1 f kH = .
f) Zmierzyć amplitudową charakterystykę częstotliwościową.
wzmacniacza
pracującego
w
następujących
konfiguracjach:
A –wzmacniacz z otwartą pętlą sprzężenia zwrotnego,
B - wzmacniacz z zamkniętą pętlą (1) sprzężenia zwrotnego.
C - wzmacniacz z zamkniętą pętlą (2) sprzężenia zwrotnego.
Badany układ to dwustopniowy wzmacniacz, który tworzą
dwa tranzystory bipolarne pracujące w konfiguracji wspólny
emiter (CE). Wzmacniacz ten jest objęty ujemnym,
napięciowo-szeregowym sprzężeniem zwrotnym. Pomiary
układu z otwartą pętlą sprzężenia zwrotnego służą jako
odniesienie.
W ramach ćwiczenia wykonuje się pomiary: wzmocnienia
w środku pasma przepustowego, rezystancji wejściowej, dolnej
oraz górnej 3-decybelowej częstotliwości granicznej,
Poszczególne konfiguracje wybiera się przy pomocy
przełącznika obrotowego, który poprzez przekaźniki przełącza
odpowiednie układy. Dla uniezależnienia się od parametrów
przyrządów pomiarowych oraz jakości połączeń, wzmacniacz
ma wbudowany bufor o wzmocnieniu jednostkowym zarówno
na wejściu jak i na wyjściu.
Przed przystąpieniem do ćwiczenia należy zapoznać
się z jego przebiegiem (podstawowe informacje
zamieszczono w niniejszym opracowaniu). Prowadzący
ma obowiązek sprawdzić przygotowanie do ćwiczenia.
3. Opracowanie wyników
1) Zmierzone charakterystyki częstotliwościowe nanieść na
osobnych wykresach. Oś pionowa powinna być wzmocnieniem
wyrażonym w mierze logarytmicznej tj.
20 log |
K
|
, oś
u
pozioma (częstotliwość) powinna być logarytmiczna.
Dla układów A,B i C obliczyć, na podstawie wzorów
zamieszczonych w protokole:
• punkty pracy tranzystorów,
• wzmocnienie małosygnałowe K u ,
• rezystancję wejściową i wyjściową,
Zamieścić własne wnioski i spostrzeżenia. Porównać układy
pomiędzy sobą, a także skomentować zgodność obliczeń
teoretycznych z pomiarami.
4. Teoria (dla zainteresowanych)
4.1 Właściwości ujemnego sprzężenia zwrotnego
Zastosowanie ujemnego sprzężenia zwrotnego do
układów wzmacniających powoduje:
1) stabilizację wzmocnienia – uniezależnianie się od wpływu
zmian wzmocnienia elementu aktywnego w pod wpływem
temperatury, napięcia zasilającego itp.;
2) możliwość modyfikacji impedancji wejściowej i
wyjściowej;
3) zmniejszenie zniekształceń nieliniowych;
4) poszerzenie pasma układu.
Wady ujemnego sprzężenia zwrotnego:
- zmniejszenie wzmocnienia
- możliwość wzbudzania się układu
Schemat idealnego sprzężenia zwrotnego przedstawiono na
rys. 1
2. Pomiary
Dla każdego z układów A, B, i C należy:
a) Zmierzyć dolną i górną 3-decybelową częstotliwość
graniczną ( f
f HdB
). Pomiar należy wykonać w
LdB
3
,
3
następujący sposób:
f
=
18
kHz
- dla częstotliwości sygnału wejściowego
ustawić wartość skuteczną napięcia sygnału
wejściowego tak , aby na wyjściu badanego układu
uzyskać wartość napięcia wejściowego w V = 300mV ,
(tzn. dla A ≈ 1mV, dla B ≈ 10mV, dla C ≈ 5mV)
- zachowując stałą wartość napięcia wejściowego
zmniejszać (dla pomiaru częstotliwości granicznej
dolnej) lub zwiększać (dla pomiaru częstotliwości
granicznej górnej) częstotliwość sygnału wejściowego aż
do
+
x i
Σ −
A
x o
x s
x f
uzyskania
napięcia
wyjściowego
równego
300
mV
/
2
≈
212
mV
uzyskana
wartość
jest
B
odpowiednią częstotliwością graniczną.
b) Określić częstotliwość środkową
Rys. 1. Schemat idealnego sprzężenia zwrotnego
f
=
f
⋅
f
0
L dB
3
H
3
dB
i zmierzyć wzmocnienie w środku pasma v o /v s .
c) Zmierzyć rezystancję wejściową (sygnał wejściowy o
częstotliwości 18kHz, amplituda j.w.) – Rezystancję
wejściową mierzy się wykorzystując dodatkowy rezystor
R S ' włączony szeregowo z rezystancją wewnętrzną
generatora R S . Należy nacisnąć przycisk
Wzmocnienie układu z zamkniętą pętlą sprzężenia zwrotnego:
x
x
Ax
A
o
o
i
A
≡
=
=
=
f
x
x
+
x
x
+
ABx
1
+
AB
s
i
f
i
i
AB - wzmocnienie pętli
1+AB=F - różnica zwrotna
R
i zanotować
in
R
napięcie wyjściowe. Dokładny opis pomiaru
znajduje
Wpływ ujemnego sprzężenia zwrotnego na charakterystykę
częstotliwościową
in
liniowego
wzmacniacza
zostanie
się w części teoretycznej.
przeanalizowany na przykładzie
Załóżmy, że charakterystyka częstotliwościowa liniowego
wzmacniacza bez sprzężenia jest postaci:
d) Zmierzyć rezystancję wyjściową (sygnał wejściowy o
częstotliwości 18kHz, amplituda j.w.) - Rezystancję
wyjściową mierzy się wykorzystując dodatkowy rezystor
włączany równolegle z rezystancją obciążenia
A
R L '
R L
R out i zanotować
M
A
(
s
)
=
(
+
ω
s
)(
1
+
s
ω
)
L
H
wzmacniacza. Należy nacisnąć przycisk
10-03-09
793630985.300.png 793630985.310.png 793630985.321.png 793630985.332.png 793630985.001.png 793630985.012.png 793630985.023.png 793630985.034.png 793630985.045.png 793630985.056.png 793630985.067.png 793630985.078.png 793630985.089.png 793630985.099.png 793630985.110.png 793630985.121.png 793630985.132.png 793630985.143.png 793630985.154.png 793630985.165.png 793630985.176.png 793630985.187.png 793630985.197.png 793630985.208.png 793630985.219.png 793630985.230.png
 
2-2
Wzmocnienie układu dla średnich pulsacji ( ω L << ω << ω H )
wynosi A M , a jego pasmo ograniczają dwie graniczne pulsacje
( ω L - dolna i ω H - górna). Ponadto zakładamy, że
charakterystyka członu sprzężenia zwrotnego B jest stała,
niezależna od częstotliwości. Wówczas po zamknięciu pętli
sprzężenia zwrotnego otrzymamy:
A
i i
R O
R i
v o
v i
A v i
v s
B
A
A
M
M
A
=
=
wzmocnienie w środku pasma:
,
f
1
+
A
B
F
M
v f
v o
ω
ω
L
L
ω
=
=
dolną pulsację graniczną:
,
Lf
B v o
(
+
A
B
)
F
M
górną
pulsację
graniczną:
(
Jak wynika z powyższych zależności ujemne sprzężenie
zwrotne powoduje poszerzenie pasma wzmacniacza. Dla
wzmacniacza opisanego funkcją jednobiegunową pole
wzmocnienia (iloczyn wzmocnienia i pasma wzmacniacza)
pozostaje nie zmienione.
Ważną łaściwością ujemnego sprzężenia
zwrotnego jest wpływ na czułość wzmocnienia przy zmianach
napięcia zasilającego, temperatury itp..
Czułość wzmocnienia układu na zmianę napięcia zasilającego
wyraża się wzorem:
ω
=
ω
+
A
B
)
=
ω
F
.
Rys. 3. Model wzmacniacza z napięciowo-szeregowym
sprzężeniem zwrotnym.
Hf
H
M
H
R of
R if
v o
A f v s
v s
Rys. 4. Model zastępczy wzmacniacza.
dA
dA
Uz
Wzmocnienie układu:
A
S Uz
=
=
v
A
dUz
dUz
A
o
A
=
=
f
v
1
+
AB
Uz
s
Δ
A
Uz
Rezystancja wejściowa:
S Uz
=
dla skończonych przyrostów
R
=
R
(
+
AB
)
Δ
Uz
A
if
i
Ważnym parametrem jest czułość wzmocnienia układu z
ujemnym sprzężeniem zwrotnym na zmianę wzmocnienia
układu z otwartą pętlą sprzężenia. Wyraża się ona wzorem:
Rezystancja wyjściowa
R
o
R
=
of
(
+
AB
)
Δ
A
A
1
1
A
A
f
S
f
=
=
=
W układzie rzeczywistym zazwyczaj czwórnik sprzężenia jest
Δ
A
A
+
AB
F
1
f
lub wzorem (przydatnym przy pomiarach)
wzmacniacz
napięciowy
A [V/V]
A
Uz
R S
v o
R L
S
f
A
A
S
f =
A
Uz
v s
S
i 1
hi
Δ
A
Δ
Uz
Δ
A
Δ
Uz
21 1
f
A
Uz
A
Uz
i 2
=
S
=
S
f
ponieważ
h 11
A
Uz
A
Uz
f
v 1
v 2
h 22
h 12
v
W ćwiczeniu, w badanym wzmacniaczu zastosowano
napięciowo-szeregowe ujemne sprzężenie zwrotne. Stąd też w
dalszej części zostanie omówiony tylko ten rodzaj sprzężenia.
Topologię sprzężenia przedstawia rys. 2. Dla tego rodzaju
sprzężenia pobierane jest napięcie z wyjścia i podawane przez
czwórnik sprzężenia zwrotnego na wejście (również napięcie)
-szeregowo ze źródłem sygnału. W analizie przyjęto założenia:
a) układy A i B są unilateralne,
b) układ A jest wzmacniaczem napięciowym o wzmocnieniu
A, rezystancji wejściowej Ri i rezystancji wyjściowej Ro,
Rys. 5. Model rzeczywistego wzmacniacza z napięciowo-
szeregowym sprzężeniem zwrotnym.
pasywny (nie wzmacnia sygnału) i dlatego można bez
większego błędu założyć:
- transmitancja „w przód” czwórnika sprzężenia zwrotnego
jest pomijalnie mała w porównaniu ze wzmocnieniem
układu aktywnego A (tzn. h 21 =0),
- transmitancja napięciowa czwórnika sprzężenia w
kierunku zwrotnym: B=h 12 =v 1 /v o przy i 1 =0.
Idealny czwórnik A należy uzupełnić o rezystancje wnoszone
przez układ sprzężenia zwrotnego tj. o elementy h 11 oraz 1/h 22
. Należy również włączyć do układu A rezystancje: źródła
sygnału R S i obciążenia R L .
Po przekształceniu otrzymujemy:
c)
układ B o transmitancji napięciowej B nie obciąża układu
A (tzn. podłączenie układu B nie zmienia wzmocnienia
napięciowego układu A = v o /v i ).
wzmacniacz
napięciowy
v o
v i
v
1
v
v s
1
2
R
=
h
=
| =
R
=
=
|
1
11
v
0
2
i
=
0
i
h
i
o
1
1
22
2
W ten sposób układ rzeczywisty został doprowadzony do
struktury idealnej (z rys.3), w której zamiast czwórnika A
wprowadzony został zmodyfikowany czwórnik A’,
uwzględniający wpływ czwórnika sprzężenia, rezystancji źródła
sygnału R S i rezystancji obciążenia R L .
czwórnik
sprzężenia
v f
Rys. 2. Topologia sprzężenia napięciowo-szeregowego.
793630985.251.png 793630985.262.png 793630985.273.png 793630985.276.png 793630985.277.png 793630985.278.png 793630985.279.png 793630985.280.png 793630985.281.png 793630985.282.png 793630985.283.png 793630985.284.png 793630985.285.png 793630985.286.png 793630985.287.png 793630985.288.png 793630985.289.png 793630985.290.png 793630985.291.png 793630985.292.png 793630985.293.png 793630985.294.png 793630985.295.png 793630985.296.png 793630985.297.png 793630985.298.png 793630985.299.png 793630985.301.png 793630985.302.png 793630985.303.png 793630985.304.png 793630985.305.png 793630985.306.png 793630985.307.png 793630985.308.png 793630985.309.png
 
2-3
zmodyfikowany czwórnik A'
V CC
R S
R C1
R C2
wzmacniacz
napięciowy
A [V/V]
R B1
v i '
R 2
R L
v o '
Q 2
I C2
I C1
R 1
Q 1
v s
h 12 v o '
v f '
v o '
R E1
R E2
R B2
czwórnik B
Rys. 6. Układ zmodyfikowany.
Rys. 9. Schemat do wyznaczenia punktu pracy
tranzystora.
Podsumowanie transformacji układu rzeczywistego:
R
B
2
(1)
V
≈
V
czwórnik
sprzężenia
czwórnik
sprzężenia
B
1
CC
R
+
R
B
1
B
2
V
−
0
V
R 1
R 2
B
1
I
≈
I
=
(2)
C
1
E
1
R
E
1
) 1
(
V
=
V
−
R
+
R
I
(3)
podstawowy
wzmacniacz
napięciowy
R S
CE
1
CC
C
1
E
1
C
R 2
R L
v'
o
V
=
V
−
R
I
(4)
v i
B
2
CC
C
1
C
1
R 1
V
−
0
V
B
2
I
≈
I
=
(5)
C
2
E
2
R
czwórnik
sprzężenia
v f
E
2
v'
o
)
(
V
=
V
−
R
+
R
I
(6)
CE
2
CC
C
2
E
2
C
2
Rys. 6. Posumowanie przekształceń.
4.3. Analiza małosygnałowa dwustopniowego
wzmacniacza z otwartą pętlą sprzężenia zwrotnego –
układ nr A.
v
'
v
'
v
A
'
f
o
o
A
'=
B
=
A
=
=
f
v
'
v
'
v
1
+
A
'
B
i
o
s
środek pasma:
Zastępczy schemat małosygnałowy z zakresie średnich
częstotliwości (w paśmie przepustowym) jest tworzony przy
założeniu, że pojemności sprzęgające i bocznikujące stanowią
zwarcie dla sygnałów zmiennych, natomiast pojemności
pasożytnicze tranzystora są rozwarciem. Napięcie zasilania,
ponieważ ma stały potencjał, jest również traktowane jako
masa.
4.2. Analiza dwustopniowego wzmacniacza z napięciowo-
szeregowym ujemnym sprzężeniem zwrotnym.
Punkty pracy każdego tranzystora, należy wyznaczyć przy
założeniu, że prąd stały bazy I B jest pomijalnie mały oraz że
napięcie baza-emiter V
B
BE jest stałe i wynosi 0.7V.
C μ
C μ
B
C
B
C
α
i e
v π
r e
C π
r π
C π
g m v π
i e
E
E
Rys. 7. Małosygnałowe schematy zastępcze typu π i
typu T tranzystora bipolarnego.
Rys. 10. Zastępczy schemat małosygnałowy wzmacniacza
dla środka pasma.
W analizie małosygnałowej należy przyjąć V T =25mV.
Parametry modelu małosygnałowego:
Rezystancję wejściową i wyjściową wyznacza się z rys.10:
r
I
V
β
β
β
R
=
R
R
(
r
+
R
)(
β
+
1
(7)
C
T
π
β 1 ,
g
=
r
=
α
=
r
e =
in
B
1
B
2
e
1
E
1
1
,
,
+1 ,
m
π
g m
+
R =
R
(8)
out
C
2
g
m
C
=
−
C
π
μ
natomiast wzmocnienie małosygnałowe (rys.10):
2
π
⋅
f
T
v
v
v
i
v
4.2.1 Punkt pracy
o
o
π
2
e
1
i
=
(9)
v
v
i
v
v
s
π
2
e
1
i
s
Punkt pracy liczony jest przy zaniedbaniu prądu bazy. Punkt
pracy jest identyczny dla układu z otwartą i zamkniętą pętlą
sprzężenia zwrotnego
v
α
(
R
||
r
)
R
(
)
o
C
1
π
2
in
=
g
R
R
(10)
m
2
C
2
L
v
r
+
R
R
+
R
s
e
1
E
1
in
S
wysokie częstotliwości:
Częstotliwość graniczna górna wyznaczona jest w oparciu o
stałe czasowe powiązane z odpowiednimi pojemnościami
793630985.311.png 793630985.312.png 793630985.313.png 793630985.314.png 793630985.315.png 793630985.316.png 793630985.317.png 793630985.318.png 793630985.319.png 793630985.320.png 793630985.322.png 793630985.323.png 793630985.324.png 793630985.325.png 793630985.326.png 793630985.327.png 793630985.328.png 793630985.329.png 793630985.330.png 793630985.331.png 793630985.333.png 793630985.334.png 793630985.335.png 793630985.336.png 793630985.337.png 793630985.338.png 793630985.339.png 793630985.340.png 793630985.341.png 793630985.342.png 793630985.002.png 793630985.003.png 793630985.004.png 793630985.005.png 793630985.006.png 793630985.007.png 793630985.008.png 793630985.009.png 793630985.010.png 793630985.011.png 793630985.013.png 793630985.014.png 793630985.015.png 793630985.016.png 793630985.017.png 793630985.018.png 793630985.019.png 793630985.020.png 793630985.021.png 793630985.022.png 793630985.024.png 793630985.025.png 793630985.026.png 793630985.027.png 793630985.028.png 793630985.029.png 793630985.030.png 793630985.031.png 793630985.032.png 793630985.033.png 793630985.035.png 793630985.036.png 793630985.037.png 793630985.038.png 793630985.039.png 793630985.040.png 793630985.041.png 793630985.042.png 793630985.043.png 793630985.044.png 793630985.046.png 793630985.047.png 793630985.048.png 793630985.049.png 793630985.050.png 793630985.051.png 793630985.052.png 793630985.053.png 793630985.054.png 793630985.055.png 793630985.057.png 793630985.058.png 793630985.059.png 793630985.060.png 793630985.061.png 793630985.062.png 793630985.063.png 793630985.064.png 793630985.065.png 793630985.066.png 793630985.068.png 793630985.069.png 793630985.070.png 793630985.071.png 793630985.072.png 793630985.073.png 793630985.074.png 793630985.075.png 793630985.076.png 793630985.077.png 793630985.079.png 793630985.080.png 793630985.081.png 793630985.082.png 793630985.083.png 793630985.084.png 793630985.085.png 793630985.086.png 793630985.087.png 793630985.088.png 793630985.090.png 793630985.091.png 793630985.092.png 793630985.093.png 793630985.094.png
 
2-4
pasożytniczymi. Każdą stałą czasową liczy się jako iloczyn
pojemności i rezystancji widzianej z zacisków tej pojemności.
Poszczególne stałe czasowe wynoszą:
(
(
)
)
τ
=
C
R
+
R
R
(
β
+
1
R
+
r
(21)
L
1
C
1
S
B
1
B
2
1
E
1
π
1
⎛
⎞
r
+
R
⎜
⎝
π
2
C
1
⎟
⎠
τ
=
C
R
(22)
L
2
E
2
E
2
β
+
1
2
)
(
3 τ (23)
Przybliżona częstotliwość graniczna dolna może być określona
wzorem:
=
C
R
+
R
L
C
2
C
2
L
⎛
⎞
1
1
1
1
Rys. 11. Zastępczy schemat małosygnałowy dla
wyznaczenia częstotliwości granicznej górnej.
Korzystając z twierdzenia Millera można zamienić pojemność
C μ tranzystora na pojemności C Mi i C Mo :
f
≈
⎜
⎝
+
+
⎟
⎠
(24)
L
3
dB
2
π
τ
τ
τ
L
1
L
2
L
3
ale lepiej zastosować wzór dokładniejszy:
⎛
⎞
r
g
(
R
||
r
)
π
1
m
1
C
1
π
2
C
=
C
⎜
⎝
1
+
⎟
⎠
=
1
1
1
1
Mi
1
μ
1
r
+
R
(
β
+
1
f
≈
+
+
(25)
π
1
E
1
1
L
3
dB
2
1
2
2
2
(11)
2
π
τ
τ
τ
L
L
L
3
⎛
R
||
r
⎞
C
1
π
2
=
C
⎜
⎝
1
+
⎟
⎠
4.4. Analiza małosygnałowa dwustopniowego
wzmacniacza z zamkniętą pętlą sprzężenia zwrotnego –
układ B,C.
μ
1
r
+
R
e
1
E
1
⎛
r
+
R
⎞
⎜
⎝
e
1
E
1
⎟
⎠
C
=
C
1
+
(12)
Mo
1
μ
1
R
||
r
C
1
π
2
Na rys. 13 przedstawiony jest schemat wzmacniacza.
Sprzężenie zwrotne działa tylko dla sygnałów zmiennych z
powodu pojemności C F , która ze względu na bardzo dużą
wartość nie ma żadnego wpływu na charakterystyki
częstotliwościowe układu. Na rysunku określono miejsca
przerwania pętli sprzężenia zwrotnego dla wyodrębnienia
wzmacniacza podstawowego A i czwórnika sprzężenia B.
C
=
C
(
+
g
R
||
R
)
(13)
Mi
2
μ
2
m
2
C
2
L
⎛
⎞
1
⎜
⎝
⎟
⎠
C
=
C
1
+
(14)
Mo
2
μ
2
g
R
R
m
2
C
2
L
V CC
Teraz można łatwo wyznaczyć stałe czasowe związane z
poszczególnymi pojemnościami:
R C1
R C2
C C2
v o
R B1
Q 2
(
)
τ
=
C
⋅
R
R
||
R
||
(
r
+
R
)(
β
+
1
(15)
Q 1
R S
C C1
H
1
Mi
1
B
1
B
2
S
e
1
E
1
1
R L
C F
⎛
⎞
R
R
R
+
R
⎜
⎝
S
B
1
B
2
E
1
⎟
⎠
τ
=
C
r
(16)
H
2
π
1
π
1
⎜
⎟
R F
1
+
g
R
m
1
E
1
v s
R B2
R E1
R E2
C E2
(
) (
)
(17)
τ
=
C
+
C
+
C
⋅
R
r
H
3
Mo
1
Mi
2
π
2
C
1
π
2
Rys. 13. Schemat wzmacniacza z zamkniętą pętlą
sprzężenia zwrotnego z zaznaczonymi miejscami
przerwania pętli dla wyodrębnienia układu
podstawowego A i czwórnika sprzężenia B.
Na rys. 14 przedstawiony jest schemat wzmacniacza dla
sygnałów zmiennych w środku pasma przepustowego.
(
)
τ
=
C
⋅
R
R
(18)
H
4
Mo
2
C
2
L
Przybliżona częstotliwość graniczna górna może być
określona wzorem:
1
f
≈
(19)
H
3
dB
2
π
⋅
(
τ
+
τ
+
τ
+
τ
)
H
1
H
2
H
3
H
4
ale lepiej zastosować wzór dokładniejszy:
R C1
R C2
v o
R B1
R in
R if
Q 2
1
f
≈
(20)
Q 1
H
3
dB
R S
R L
2
2
2
2
2
π
⋅
τ
+
τ
+
τ
+
τ
H
1
H
2
H
3
H
4
R out
R of
R F
niskie częstotliwości:
Częstotliwość graniczna dolna wyznaczona jest w oparciu o
stałe czasowe powiązane z odpowiednimi pojemnościami
sprzęgającymi lub bocznikującymi (licząc stałe czasowe dla
każdej z pojemności, pozostałe należy traktować jako
zwarcie). Pojemności pasożytnicze traktuje się jako rozwarcia.
R B2
v s
R E1
Rys. 14. Schemat wzmacniacza z zamkniętą pętlą
sprzężenia zwrotnego dla sygnałów zmiennych w środku
pasma przepustowego.
R S
C C1
C C2
Układy A i B przedstawione są na rys. 15 i 16.
v s
R C1
v o
gv
m1 π1
gv
m2 π2
v π1
v π2
R C2
R L
R B1 ||R B2
r π2
R C2
r π1
R B1
R C1
Q 2
v o
Q 1
R E1
R E2
C E2
Rys. 12. Zastępczy schemat małosygnałowy wzmacniacza
dla częstotliwości niskich.
R B2
v i
793630985.095.png 793630985.096.png 793630985.097.png 793630985.098.png 793630985.100.png 793630985.101.png 793630985.102.png 793630985.103.png 793630985.104.png 793630985.105.png 793630985.106.png 793630985.107.png 793630985.108.png 793630985.109.png 793630985.111.png 793630985.112.png 793630985.113.png 793630985.114.png 793630985.115.png 793630985.116.png 793630985.117.png 793630985.118.png 793630985.119.png 793630985.120.png 793630985.122.png 793630985.123.png 793630985.124.png 793630985.125.png 793630985.126.png 793630985.127.png 793630985.128.png 793630985.129.png 793630985.130.png 793630985.131.png 793630985.133.png 793630985.134.png 793630985.135.png 793630985.136.png 793630985.137.png 793630985.138.png 793630985.139.png 793630985.140.png 793630985.141.png 793630985.142.png 793630985.144.png 793630985.145.png 793630985.146.png 793630985.147.png 793630985.148.png 793630985.149.png 793630985.150.png 793630985.151.png 793630985.152.png 793630985.153.png 793630985.155.png 793630985.156.png 793630985.157.png 793630985.158.png 793630985.159.png 793630985.160.png 793630985.161.png 793630985.162.png 793630985.163.png 793630985.164.png 793630985.166.png 793630985.167.png 793630985.168.png 793630985.169.png 793630985.170.png 793630985.171.png 793630985.172.png 793630985.173.png 793630985.174.png 793630985.175.png 793630985.177.png 793630985.178.png 793630985.179.png 793630985.180.png 793630985.181.png 793630985.182.png 793630985.183.png 793630985.184.png 793630985.185.png 793630985.186.png 793630985.188.png 793630985.189.png 793630985.190.png 793630985.191.png 793630985.192.png 793630985.193.png 793630985.194.png 793630985.195.png 793630985.196.png
 
2-5
Rys. 15. Wzmacniacz podstawowy – układ A.
R
=
(
R
−
R
' )
R
R
(34)
in
if
S
B
1
B
2
v f '
Rezystancja wyjściowa układu bez sprzężenia (liczona dla
układu zmodyfikowanego A’):
R F
v o '
R E1
R
=
R
R
(
R
+
R
)
(35)
O
C
2
L
E
1
F
Rys. 16. Czwórnik sprzężenia zwrotnego – układ B.
Rezystancja
wyjściowa
układu
ze
sprzężeniem
v
'
R
f
(przekształconego do struktury idealnej):
E
1
(26)
B
=
=
v
'
R
+
R
R
o
E
1
F
O
R
=
(36)
of
(27)
(
+
A
'
B
)
R
=
h
=
R
R
1
11
E
1
F
1
R
=
=
R
+
R
(28)
Rezystancja wyjściowa rzeczywistego układu ze sprzężeniem:
2
E
1
F
h
R
R
1
1
1
22
of
L
=
+
(37)
R
=
⇒
out
R
R
R
R
−
R
of
out
L
L
of
R O
R C1
R C2
R i
5. Pomiar rezystancji wejściowej
Rezystancję wejściową mierzy się wykorzystując dodatkowy
rezystor R S ' włączony szeregowo z rezystancją wewnętrzną
generatora R S . Podczas normalnej pracy jest on zwierany
przełącznikiem umieszczonym n a p łycie czołowej. Po
naciśnięciu przycisku oznaczonego R in następuje dołączenie
rezystora R S ' w szereg z R S , co powoduje zmniejszenie
wzmocnienia.
Q 2
Q 1
v o '
R S '
R F
R L
1/h 22
h 11
v i '
R E1
R F
R E1
Rys. 17. Układ zmodyfikowany A’.
Rys. 19. Metoda pomiaru rezystancji
wejściowej wzmacniacza.
Rys. 18. Model małosygnałowy układu A’.
Oznaczając jako v o oraz v o ' odpowiednio napięcia wyjściowe
przy zwartym i rozwartym rezystorze R S ' otrzymujemy:
Ponieważ pętla sprzężenia zwrotnego nie obejmuje dzielnika
R B1 i R B2 to włączamy go do rezystancji źródła Thevenina:
R
' =
R
R
R
(29)
R
in
S
B
1
B
2
S
(38)
v
=
K
⋅
⋅
v
0
s
R
+
R
Wzmocnienie układu zmodyfikowanego jest określone
wzorem:
in
S
R
in
v
'
=
K
⋅
⋅
v
(39)
0
s
R
+
R
+
R
'
in
S
S
v
α
(
R
||
r
)
(
)
v
R
+
R
+
R
'
o
'
1
C
1
π
2
A
'
=
=
g
R
R
(
R
+
R
)
⋅
0
in
S
S
=
(40)
m
2
C
2
L
E
1
F
v
r
+
R
R
v
'
R
+
R
i
'
e
1
E
1
F
0
in
S
(30)
(
r
+
R
R
)(
β
+
1
v
'
e
1
E
1
F
1
⋅
0
R
=
⋅
R
'
−
R
(41)
in
S
S
(
r
+
R
R
)(
β
+
1
+
R
v
−
v
'
e
1
E
1
F
1
S
'
0
0
Wzmocnienie układu ze sprzężeniem wynosi więc:
6. Pomiar rezystancji wyjściowej
wzmacniaczy
Rezystancję wyjściową mierzy się wykorzystując dodatkowy
rezystor włączany równolegle z rezystancją obciążenia
wzmacniacza. Podczas normalnej pracy jest
odłączony. W czasie pomiaru rezystancji dołącza się go
przełącznikiem
v
A
'
o
A
=
=
(31)
f
v
1
+
A
'
B
s
R L '
Rezystancja wejściowa układu bez sprzężenia (liczona dla
układu zmodyfikowanego A’):
R L
R L '
R
=
R
+
(
β
+
1
)(
r
+
R
R
)
(32)
i
S
'
1
e
1
E
1
F
u mieszczonym
na
płycie
czołowej
R out . Po naciśnięciu przycisku następuje
dołączenie rezystora R L ’, co powoduje zmniejszenie
wzmocnienia.
Rezystancja
wejściowa
układu
ze
sprzężeniem
oznaczonym
(przekształconego do struktury idealnej):
R
=
R
(
+
A
'
B
)
(33)
if
i
Rezystancja wejściowa rzeczywistego układu ze sprzężeniem:
793630985.198.png 793630985.199.png 793630985.200.png 793630985.201.png 793630985.202.png 793630985.203.png 793630985.204.png 793630985.205.png 793630985.206.png 793630985.207.png 793630985.209.png 793630985.210.png 793630985.211.png 793630985.212.png 793630985.213.png 793630985.214.png 793630985.215.png 793630985.216.png 793630985.217.png 793630985.218.png 793630985.220.png 793630985.221.png 793630985.222.png 793630985.223.png 793630985.224.png 793630985.225.png 793630985.226.png 793630985.227.png 793630985.228.png 793630985.229.png 793630985.231.png 793630985.232.png 793630985.233.png 793630985.234.png 793630985.235.png 793630985.236.png 793630985.237.png 793630985.238.png 793630985.239.png 793630985.240.png 793630985.241.png 793630985.242.png 793630985.243.png 793630985.244.png 793630985.245.png 793630985.246.png 793630985.247.png 793630985.248.png 793630985.249.png 793630985.250.png 793630985.252.png 793630985.253.png 793630985.254.png 793630985.255.png 793630985.256.png 793630985.257.png 793630985.258.png 793630985.259.png 793630985.260.png 793630985.261.png 793630985.263.png 793630985.264.png 793630985.265.png 793630985.266.png 793630985.267.png 793630985.268.png 793630985.269.png 793630985.270.png 793630985.271.png 793630985.272.png 793630985.274.png 793630985.275.png
 

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin