Книга: Схемотехника аналоговых электронных устройств
3.6.3. Паразитные ОС в многокаскадных усилителях
3.6.3. Паразитные ОС в многокаскадных усилителях
Т.к. для различных каскадов многокаскадного усилителя обычно применяют один и тот же источник питания, то из-за наличия его внутреннего сопротивления ZП (рисунок 3.8) в усилителе возникают паразитные (нежелательные) ОС. Переменная составляющая тока каскадов (преимущественно оконечного) создает на ZП переменную составляющую UП, которая поступает в цепи питания предыдущих каскадов и тем самым замыкает сразу несколько петель паразитных ОС, что может привести к самовозбуждению.
Для недопущения самовозбуждения необходимо, чтобы петлевое усиление ?К<1 (если принять запас устойчивости в два раза, то ?К<0,5). При уменьшении запаса устойчивости возможно увеличение неравномерности АЧХ и ФЧХ из-за увеличения глубины паразитной ПОС FП. Полагая, что неравномерность АЧХ усилителя возрастает приблизительно в FП раз и, ограничившись неравномерностью АЧХ порядка 0,5 дБ (1,06 раза), получаем допустимое петлевое усиление любой петли паразитной ОС ?К<0,06, т.е. требования к глубине паразитных ОС, вытекающие из условия стабильности характеристик, гораздо жестче, чем из условия стабильности.
Самым эффективным и достаточно простым способом, исключающим сложных стабилизированных источников питания, является применение развязывающих (устраняющих ОС) фильтров, состоящих из Rф и Cф и включаемых последовательно или параллельно источнику питания (рисунки 3.8 и 3.9).
Рисунок 3.8. Усилитель с последовательным включением фильтров развязки по питанию
Рисунок 3.8. Усилитель с параллельным включением фильтров развязки по питанию
Фильтры включаются на пути обратной передачи в петле ОС и создают делитель переменного напряжения, сопротивления плеч которого равны Rф и XCф. Ослабление делителем напряжения паразитной ОС на нижней граничной частоте характеризуется коэффициентом развязки
откуда
Номинал резистора Rф определяется требуемым напряжением питания предварительных каскадов, которое, как правило, меньше, чем у оконечного.
Кроме ослабления паразитных ОС, развязывающие фильтры одновременно сглаживают пульсации напряжения питания с частотой 50 и 100 Гц, если усилитель питается от сетевого выпрямителя. Уровень напряжения на выходе усилителя задают, исходя из требования, чтобы в любой точке УУ амплитуда напряжения фона, добавляющегося к основному сигналу, была бы, по меньшей мере, в (2…3)D раз меньше максимальной амплитуды последнего, D — динамический диапазон УУ.
Оглавление книги
