Условие устойчивой работы усилителя

Условием самовозбуждения являются равенства

       первое из которых является условием баланса фаз, а второе условием баланса амплитуд. 

       Усилитель не будет самовозбуждаться, если проводимость контура на его входе с учетом обратной связи будет положительной:

       Но отсутствие самовозбуждения еще не означает неизменности показателей усилителя. 

       Введем коэффициент устойчивости

       Если , то усилитель может самовозбуждаться. При обратная связь отсутствует, что соответствует максимальной устойчивости усилителя. Обычно принимают . При этом изменение коэффициента усиления и полосы пропускания под действием ОС не превышает 10...20%. чем ближе  к единице, тем устойчивее усилитель. 

       Аналогичные рассуждения справедливы и для отрицательной ОС: свойства усилителя не должны претерпевать существенных изменений, поэтому выбирают . 

       Найдем условие устойчивости усилителя с заданным запасом устойчивости. При рассмотрении предыдущего вопроса мы получили 

       . 

       где  - функция, определяющая зависимость от расстройки  и аргумента . 

       Характер этой зависимости, а следовательно, и активной составляющей входной динамической проводимости от  показаны на рисунке (сплошная линия). Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Как функция аргумента , она будет изменяться (штриховые линии), приближаясь к  или . При ПОС  отрицательна, при ООС - положительна.

 

 

 

Pисунок 10.7.

       Подставляем выражение для  в выражение для 

       На прошлом занятии нами было получено выражение для резонансного коэффициента усиления

       В данном выражении введены знаки абсолютной величины и  , чтобы объединить оба случая ОС в одной формуле, т.к. при ПОС  и  , а при ООС , . 

       Умножая обе части полученного равенства на  , получим

       Решая это уравнение относительно , получим

       Устойчивость обеспечивается, если

       При идентичных контурах на входе и выходе усилителя ;  и выражение для  примет вид

       Данное выражение показывает, что для получения большого устойчивого усиления усилительный прибор надо выбирать с максимальным значением отношения . Это отношение характеризует одновременно усилительные способности электронного прибора и паразитную обратную связь. Усиление возможно, если . Исследование выражения  по  показывает, что оно имеет экстремальные точки:

       При исследовании влияния внутренней ОС на показатели усилителя, надо исходить из наибольшей абсолютной величины активной составляющей входной динамической проводимости. 

       Тогда

       В многокаскадном усилителе выходной контур данного каскада является входным следующего каскада. При наличии ОС он шунтируется входной динамической проводимостью следующего каскада. Из-за этого его эквивалентная проводимость изменяется, что влечет за собой изменение входной динамической проводимости и параметров входного контура данного каскада в еще большей степени. Таким образом, многокаскадный усилитель менее устойчив, чем однокаскадный. Однако, если в каждом каскаде выполняется условие

       то снижение устойчивости незначительное.