Стійкість пристрою зі зворотним зв’язком

Питання стійкості та використання різних критеріїв щодо її оцінки є основним у схемотехнічних дисциплінах при розгляді питань проектування аналогових і цифрових пристроїв. Нагадаємо, що пристрій самозбуджується, якщо для деякої частоти виконується умова балансу фаз та балансу амплітуд .

Стійкість аналогових електронних пристроїв зручно оцінювати, використовуючи критерій Найквіста, згідно з яким пристрій стійкий під час замкнення кола зворотного зв’язку, якщо годограф розімкненого кола зворотного зв’язку при зміні частоти від 0 до не охоплює точки –1; пристрій не­стійкий, якщо годограф вищезгаданого кола охоплює точку –1
(рис. 5.7).

Рисунок 5.7 – Годографи підсилювачів з різними глибинами зворотного зв’язку

Годограф 2 відрізняється від годографа 1 тільки більшим добут­ком , маючи однакову частотну залежність. Отже, глибину зворот­ного зв’язку неможливо вибирати довільно, намагаючись здобути необхідний ефект дії ВЗЗ. Вибір надто великої глибини може призвести до того, що пристрій буде мати необхідні властивос­ті у робочій ділянці частот, але стане нестійким за її межами. Отже, використання зворотного зв’язку завади, вимагає перевірки стійкості пристрою у межах зміни частоти від нуля до нескінченності.

Запитання та завдання для самоконтролю

1. Нарисуйте структурні схеми каскаду охопленого зворотним зв’язком: а) паралельним по напрузі; б) паралельним по струму; в) послідовним по напрузі; г) послідовним по струму. Поясніть фізичний зміст наведених на рисунку позначок.

2. Дайте визначення петлевому підсиленню.

3. Що називається глибиною зворотного зв’язку?

4. Поясніть вплив зворотного зв’язку на коефіцієнт підсилення та частотні характеристики каскадів.

5. Поясніть вплив паралельного від’ємного зворотного зв’язку а) по напрузі та б) по струму на величину вхідного (вихідного) опору.

6. Поясніть вплив послідовного від’ємного зворотного зв’язку а) по напрузі та б) по струму на величину вхідного (вихідного) опору.

7. Як оцінюється нестабільність коефіцієнта підсилення каскаду?

8. Визначте частотні спотворення підсилювача з ВЗЗ, послідов­ним за струмом, якщо коефіцієнт підсилення підсилювача без ВЗЗ (за напругою), напруга на вході підсилювача дорівнює 0,12 В, напруга на виході кола ВЗЗ – 0,2 В. Коефіцієнт підсилення підсилювача без ВЗЗ (на нижній частоті).

9. Сформулюйте критерій Найквіста оцінки стікості пристрою до самозбудження.

Література [1, 6, 17-25]