330 331 (4)

leży od częstotliwości, sprzężenie zwrotne nazywa się częstotliwościowe zależnym.

,7.2.2. Zniekształcenia częstotliwościowe i zakłócenia

Niech na wyjściu wzmacniacza przy doprowadzeniu do wejścia sinusoidalnego napięcia sygnału 0_uel, oprócz napięcia sinusoidalnego 0_uyl i pojawi się również napięcie jakiejś harmonicznej lub zakłócenia 0_h. Wprowadźmy do tego wzmacniacza sprzężenie zwrotne (rys. 7-6); wówczas w celu utrzymania poprzedniej wartości napięcia wyjściowego oraz poprzedniej mocy wyjściowej do wejścia wzmacniacza należy doprowadzić napięcie 0 określone zależnością (7.4).

Oznaczmy napięcie harmonicznej lub zakłócenia na wyjściu wzmacniacza ze sprzężeniem zwrotnym przez 0_h,p\ wówczas zakładając, że wzmacniacz jest kwazilinearnym oraz pomijając składowe wyższych rzędów w napięciu wyjściowym, otrzymamy, że 0_h ,_B powinno być sumą napięć 0_h otrzymywanego ze wzmacniacza bez sprzężenia zwrotnego i napięcia 0_hsp, które przeszło przez obwód sprzężenia zwrotnego i wzmacniacz, a więc pomnożonego przez wzmocnienie pętlowe (tk_u, tzn.

Ohnp — Uh fiku Uhip

Rozwiązując to równanie względem 0i,_fD otrzymamy

Oh

-r

	r-	° ń
		-O-J

Rys. 7-6. Wpływ sprzężenia zwrotnego na zakłócenia i zniekształcenia nieline-arne

0/itp —

1-/3 k_u

co przy ujemnym sprzężeniu zwrotnym przekształci się w

Oh    Oh

(7.8)

0 htp —

l+fik_u

1 +

U

«p

U a ci

(7.9)

Otrzymane wzory są ważne dla dowolnej harmonicznej, częstotliwości kombinowanej lub zakłócenia, powstającego w części wzmacniacza objętej sprzężeniem zwrotnym.. Wynika z nich, że przy stałej mocy wyjściowej i napięciu wyjściowym ujemne sprzężenie zwrotne zmniejsza, a dodatnie zwiększa zakłócenia

i zniekształcenia, powstające w części wzmacniacza objętej sprzężeniem zwrotnym.

Ponieważ ujemne sprzężenie zwrotne zmniejsza każdą z wprowadzanych przez wzmacniacz harmonicznych zgodnie z (7.9), to i współczynnik zawartości harmonicznych wzmacniacza jest również przez nią zmniejszany tyle razy. Dlatego też, jeżeli na częstotliwościach harmonicznych przesunięcia fazowe w obwodzie fik_u są małe, a charakterystyka dynamiczna układu ma odchylenia od linii prostej (tzn. układ jest kwazilinearny), to współczynnik zawartości harmonicznych urządzenia z ujemnym sprzężeniem zwrotnym h_ip jest określony za pomocą współczynnika zawartości harmonicznych bez sprzężenia zwrotnego h wyrażeniem

(7.10)

h    h

i+fih u;_P ¹ + 1

Obniżenie poziomu zakłóceń wewnętrznych, przydżwięku sieci oraz zniekształceń nielinearnych dzięki ujemnemu sprzężeniu zwrotnemu doprowadziło do powszechnego jego stosowania we wzmacniaczach mocy, pracujących w ekonomicznym układzie B i B2. Zastosowanie ujemnego sprzężenia zwrotnego w tych układach umożliwiło otrzymanie wzmocnienia wysokiej jakości o dużym zakresie dynamiki i małych zniekształceniach nielinearnych przy dużym współczynniku sprawności urządzenia. Zmniejszenie wzmocnienia, wywołane wprowadzeniem ujemnego sprzężenia zwrotnego, zmusza do zwiększenia współczynnika wzmocnienia wzmacniacza Wstępnego, w którym można w tym celu zastosować dodatkowy stopień. Jednakże koszt tego stopnia oraz złożoność układu, wywołana zastosowaniem sprzężenia zwrotnego we wzmacniaczu dużej mocy jest znikoma w porównaniu ze zmniejszeniem kosztów, wymiarów oraz ciężaru wzmacniacza, polepszeniem jego parametrów oraz zmniejszeniem wydatków eksploatacyjnych

Obliczając stosunek współczynnika zawartości harmonicznych na wyjściu wzmacniacza z ujemnym sprzężeniem zwrotnym h,_p z dopuszczalnym współczynnikiem zawartości harmonicznych h_dop oraz rozwiązując (7.10) odnośnie U_sp, otrzymamy wyrażenie, na podstawie którego będziemy mogli obliczyć wymaganą wartość napięcia ujemnego sprzężenia zwrotnego V_fp znając napięcie wejściowe wzmacniacza bez sprzężenia zwrotnego U_wtj, współczynnik zawartości harmonicznych wzmacniacza bez sprzężenia zwrotnego h oraz dopuszczalny współczynnik zawartości harmonicznych hj_op:

fiku =		h
		^dop
	U„I	( ^h l\
		l hdop ]

(7.11)

331