При
сильной ОС, когда K Глава 5. Обратная связь в усилителях
тика усилителя на значительном участке представляет собой пря-
мую линию с углом наклона, определяемым из (5.8).
Используя экспериментально снятые амплитудные характе-
ристики усилителя с ОС и без нее, можно определить: глубину
ОС (при условии U BX = U BX .OC = const ); коэффициент ОС (при
условии U BЫX = U BЫX .OC = const ).
Это позволит в конечном итоге сравнить параметры и ха-
рактеристики, полученные путем расчета и экспериментально.
Как известно, отклонение амплитудной характеристики уси-
лителя от линейного закона приводит к нелинейным искажениям,
суть которых заключается в том, что в выходном сигнале появ-
ляются колебания с частотами, которые отсутствуют в первона-
чальном сигнале, и тем самым изменяются спектральный состав
и форма усиленного выходного сигнала.
Наибольшие нелинейные искажения вносит оконечный кас-
кад усилителя, так как он работает при достаточно больших ам-
плитудах входного сигнала.
Уровень нелинейных искажений оценивают коэффициентом
гармоник К Г . Нелинейные искажения на слух незаметны, если
К Г мал ( К Г < 0,2 – 0,5 ). В усилителях среднего качества
К Г = 3 – 5 % , а высшего качества К Г = 0,5 – 1 % .
Рассмотрим влияние ООС по напряжению на работу оконеч-
ного каскада усилителя. Вследствие нелинейных искажений в
выходном сигнале каскада наряду с колебаниями, содержащими-
ся во входном сигнале, появляется ряд высших гармоник – про-
дукты нелинейности.
Поскольку ток ОС представляет часть выходного тока, то
создаваемое им напряжение ОС также содержит продукты нели-
нейности. Вследствие того, что напряжение ООС подается на вход
в противофазе с входным сигналом, то выходной ток, вызванный
напряжением ОС, будет также в противофазе с выходным током
каскада. В результате это уменьшит нежелательные амплитуды
высших гармонических колебаний. Так, с помощью ООС умень-
шаются продукты нелинейности. Одновременно с их уменьшени-
ем снижается и мощность усиливаемого сигнала на выходе уси-
– 69 –
Л.В. Кропочева. «Усилительные устройства»
лителя. Для ее восстановления на вход усилителя следует подать
напряжение сигнала, увеличенное в FCKB раз. При этом амплиту-
да выходного сигнала восстанавливается до прежнего значения,
т.е. до значения, которое она имела бы в отсутствие ОС. Однако
рост нелинейных искажений, который, казалось бы, мог возник-
нуть с увеличением амплитуды входного сигнала, на самом деле
не происходит, так как результирующее напряжение на входе ак-
тивного элемента U BX .OC останется таким же, как и до введения
ОС. Следовательно, амплитуды всех гармоник выходного тока,
возникающих за счет нелинейности, также будут уменьшены в
FCKB раз. Таким образом, ООС уменьшает K Г прямо пропорци-
онально глубине ОС, т.е. коэффициент гармоник каскада с ОС
K Г .ОС = К Г / FCKB .
В каскаде с БТ образование продуктов нелинейности вызы-
вается в основном двумя причинами: нелинейностью входной цепи
транзистора и нелинейностью проходной и выходной его характе-
ристик. На уровень нелинейных искажений влияют также ампли-
туда входного сигнала и сопротивления источника сигнала R И и
нагрузки R Н .
На рис. 5.11 приведена зависимость K Г от сопротивления ис-
точника сигнала R И для трех схем включения транзистора: с ОЭ,
ОБ и ОК. Как видно из рассмотрения рис.5.11, БТ вносит наиболь-
шие нелинейные искажения при использовании его по схеме с ОЭ.
Наименьших нелинейных искажений можно добиться, включая его
по схемам с ОБ и с ОК. Поэтому в оконечных каскадах высоколи-
нейных усилителей желательно применять схему включения с ОБ
или с ОК, а включение транзистора по схеме с ОЭ целесообразно
использовать в предварительных каскадах, где отдаваемая ими мощ-
ность и напряжение сигнала гораздо меньше, чем в оконечном кас-
каде.
Следует заметить, что нелинейные искажения, возникающие
из-за перегрузки оконечного каскада при сильных входных сигна-
лах, ограничивают динамический диапазон изменения их выход-
– 70 –
