откуда передача всего усилителя

Как известно, передачи Pci и Рсг определяются параметрами элементов цепи ОС и являются стабильными величинами.

Коэффициент k представляет собой входное сопротивление или входную проводимость усилителя с последовательной или параллельной обратной связью. (Входные цепи мостовой конфигурации мы не рассматриваем.)

Однако при глубокой ООС входное сопротивление усилителя с последовательной связью и входная проводимость усилителя с параллельной связью практически прямо пропорциональны петлевому усилению [рсгКг! и, следовательно, изменяются при любых изменениях передачи усилительного элемента /Сг.

В результате нестабильность передачи рассматриваемого усилителя на участке от S2 до S\ получается такой же, как и нестабильность передачи усилительного элемента /Сг.

Предположим теперь, что выходной сигнал S2 первого блока и входной сигнал второго имеют одинаковую размерность.

Очевидно, коэффициент k будет в этом случае безразмерной величиной. При схемной реализации этого варианта обнаруживается, что легко получить значение практически равное единице. (Например, легко обеспечить, чтобы выходной ток 5г первого блока, имеющего связь по току, почти полностью поступал на вход второго блока, охваченного параллельной связью.)

При k = \ передача всего усилителя [см формулу (99)] будет равна:

Таким образом, для получения стабильной передачи многоблоч-ного усилителя следует соединять блоки с таким расчетом, чтобы входной сигнал (напряжение или ток) стабильной функции передачи каждого последующего блока совпадал (по размерности) с выходным сигналом стабильной функции передачи предыдущего блока.

Такое соединение будем называть согласованным.

При согласованном соединении блоков с глубокой ООС передача многоблочного усилителя может быть найдена как произведение передач отдельных блоков (т. е. как величина, обратная произведению передач цепей ОС всех соединяемых блоков).

В качестве примера рассмотрим двухблочный усилитель на рис. 33,а. В каждом блоке существует глубокая последовательная ООС по току, которая стабилизирует проводимость передачи блока, т. е. величину выходного тока транзистора при заданном входном напряжении. Эта проводимость

почти не зависит от динамического коэффициента усиления тока Рд.

При заданном входном напряжении Ui легко найти коллекторный ток /ж1 транзистора Tj.

Аналогично можно было бы найти коллекторный ток транзистора Гг при известном напряжении Uxz на входе второго блока. Но именно здесь и скрыт источник затруднений

Напряжение Uxz возникает в результате прохождения тока /к1 по сопротивлению Ri и входному сопротивлению второго бло-

-0 -

Рис 33 Примеры несогласованного (а и б) и согласованного (в) соединения блоков

ка Rbx2, соединенным параллельно Для увеличения напряжения Ubx2 следует выполнить условие Rki>Rbx2 При этом

Но величина входного сопротивления второго блока при заданном R92 пропорциональна коэффициенту усиления тока Ргд Поэтому нестабильность коэффициента Ргд приведет к такой же нестабиль-

ности входного напряжения второго блока, и следовательно к нестабильности коэффициента передачи всего усилителя

Причина нестабильности общего коэффициента передачи, очевидно, заключается в нестабильности коэффициента передачи на участке «выходной ток первого блока - входное напряжение второго блока» при i?Kl>i?Bx2

Положение можно исправить, выбрав RkiRuxi Действительно, в этом случае

03X2 IkiRki

и практически не зависит от параметров первого и второго транзистора Но переход от соотношения RkiRbxz к соотношению Rki<Rbx2 при неизменном Rxi означает, что эквивалентное со противление нагрузки каскада уменьшается примерно на порядок Во столько же раз уменьшается и коэффициент передачи всего усилителя Итак, стабильность коэффициента передачи многоблочного усилителя в данном случае достигается ценой значительной потери усиления

Рассуждая подобным образом, можно показать, что усилитель, составленный из блоков с параллельной связью по напряжению (рис 33,6), также будет иметь нестабильный коэффициент передачи даже при глубокой ООС внутри каждого блока

Зато хорошие результаты будут получены, если прибегнуть к чередованию блоков с последовательной связью по току и блоков с параллельной связью по напряжению как показано на рнс 37,8 Действительно, первый блок обеспечивает стабильность передаш вида «входное напряжение - выходной ток» Выбрав сопротивление Rki достаточно большим по сравнению со входным сопротивлением второго блока, можно считать что выходной ток первого блока практически полностью поступает на вход второго (Выполнение условия RkiRbx2 облегчается тем обстоятельством, что второй блок охвачен параллельной связью, которая уменьшает его входное сопротивление по сравнению со входным сопротивлением усилительного элемента, т е транзистора Т2)

Итак, можно считать, что входной ток второго бюка равен выходному току первого Но второй б ток обеспечивает высокую стабильность передачи вида «входной ток - выходное напряжение» При этом сопротивление передачи блока практически не зависит от эквивалентного сопротивления нагрузки, если ООС достаточно глубока А увеличение сопротивления нагрузки (т е величин Rk2 и Rbx 3) увеличивает глубину обратной связи Итак, при известном входном токе второго блока можно считать известным выходное напряжение этого блока Но оно же одновременно является и входным напряжением третьего блока А третий блок в свою очередь обеспечивает высокую стабильность коэффициента передачи вида «входное напряжение - выходной ток»

Выходное напряжение усилителя найдем, умножив входное на произведение передач блоков

откуда

Ui RqiRqs