350 351 (4)

przekraczające 90° na stopień wzmocnienia. Dlatego też jeden stopień oporowy z częstotliwościowo niezależnym sprzężeniem zwrotnym jest stabilny przy dowolnej głębokości sprzężenia, gdyż przesunięcie fazy w obwodzie (łk_u nie może przy tym przekroczyć 90°. Dwa stopnie oporowe objęte częstotliwościowo niezależnym ujemnym sprzężeniem są teoretycznie stabilne również przy dowolnej głębokości sprzężenia, gdyż bez względu na to, że w tym przypadku przesunięcie fazy obwodu fik_u przy u> -* 0 i a) -*■ oc dąży do 180°, to pk_u staje przy tym równe zeru na skutek spadku do zera współczynnika wzmocnienia wzmacniacza.

Jednakże w praktyce, ze względu na występujące dodatkowe przesunięcia fazowe wywołane przez sprzężenia pasożytnicze i obwody zasilania, oporowy wzmacniacz dwustopniowy może się wzbudzać przy zastosowaniu głębokiego sprzężenia zwrotnego, gdyż przesunięcie fazy osiąga 180° na częstotliwościach, na których współczynnik wzmocnienia jest większy od zera.

Układ dławikowy sprzężenia międzystopniowego oraz jego odmiany dla wzmacniaczy z ujemnym sprzężeniem zwrotnym są nieco gorsze niż układ oporowo-pojemnościowy, gdyż jego pojemność własna C₀ jest większa, a przesunięcia fazowe w zakresie dolnych częstotliwości są większe od 90°.

Najgorszym układem sprzężenia międzystopniowego pod względem zastosowania go do pętli sprzężenia zwrotnego jest układ transformatorowy, gdyż sam transformator wprowadza w zakresie górnych częstotliwości przesunięcia fazowe dochodzące do kilkuset stopni. Dlatego też w miarę możliwości należy unikać stosowania transformatorów i stopni transformatorowych w pętli sprzężenia zwrotnego. Na przykład, jeżeli sprzężeniem zwrotnym jest objęty transformatorowy stopień końcowy, to napięcie sprzężenia zwrotnego odprowadza się nie z jego wtórnego uzwojenia, lecz z pierwotnego, gdyż przy tym transformator będzie wchodził do pętli sprzężenia zwrotnego tylko częściowo.

Jeżeli zachodzi konieczność objęcia ujemnym sprzężeniem zwrotnym transformatora należy go obciążyć opornością czynną, gdyż taka oporność zmniejsza przesunięcia fazowe w zakresie górnych częstotliwości. Transformatory o obciążeniu pojemnościowym dają tak duże przesunięcia fazy na górnych częstotliwościach przy małym spadku wzmocnienia, że wprowadzenie jakiegokolwiek głębokiego ujemnego sprzężenia przy takim transformatorze staje się w obwodzie ftk_u niemożliwe.

Omówione środki nie zawsze są wystarczające do zapewnienia stabilności wzmacniacza. Często ujemnym sprzężeniem należy objąć kilka stopni i wówczas maksymalne przesunięcie fazy pętli sprzężenia zwrotnego staje się dużo większe niż 180°. W wyniku.

już przy stosunkowo niedużym sprzężeniu ujemnym fik_a przy częstotliwości przesunięcia fazy wynoszącej 180° staje się większe od jedności.

Na przykład, jeżeli ujemne częstotliwościowo niezależne sprzężenie zwrotne obejmuje trzy jednakowe stopnie oporowe, a przesunięcie fazy na stopień wynosi 60°, to przesunięcie fazy obwodu fik_u osiąga 180®. Łatwo jest obliczyć stosując (5.14), (5.15), (5.30) i (5.38), że względne wzmocnienie stopnia wynosi 0,5, a względne wzmocnienie obwodu fik_u wynosi 0,5’ = = 0,125. Wynika stąd, że krytyczna wartość fik_u na średnich częstotliwościach, przy której taki wzmacniacz traci stabilność wynosi 8, gdyż na częstotliwości przesunięcia fazy obwodu fik_u o 180° wartość fik_u staje się przy tym równa jedności. W praktyce w celu wytworzenia zapasu stabilności wartość fik_u na średnich częstotliwościach należy w takim wzmacniaczu przyjmować nie większą niż 4.. .5. W analogiczny sposób można obliczyć, że dla oporowego wzmacniacza czterostopniowego, mającego jednakowe w praktyce stopnie, dopuszczalna wartość fik„ nie przekracza dwóch Prowadzenie do pętli sprzężenia zwrotnego nawet jednego transformatora obniża znacznie i bez tego małą dopuszczalną głębokość sprzężenia.

Rys. 7-13. Stopień oporowy z korekcją częstotliwościowo-fazową na dolnych (CrfRrf) i górnych (CwRir) częstoliwo-ściach

Lepsze wyniki można otrzymać stosując we wzmacniaczu ze sprzężeniem zwrotnym stopnie o różnych pasmach przepuszczania, jednakże zauważalne wyniki można otrzymać dopiero przy dużych różnicach między pasmami przepuszczania stopni. W praktyce sposób ten stosowany jest rzadko, gdyż zwężenie pasma przepuszczania niektórych stopni powoduje, że sprzężenie zwrotne działa nie w całym paśmie częstotliwości roboczych, co jest niedopuszczalne, zaś przy rozszerzeniu ich pasma obniża się współczynnik wzmocnienia, co w wyniku prowadzi do zwiększenia liczby stopni wzmacniających. Wzrost liczby stopni wzmacniających powoduje jednak zwiększenie przesunięć fazowych i w ten sposób może zniwelować otrzymany zysk.

We wzmacniaczach wielostopniowych, mających głębokie ujemne sprzężenie zwrotne, wprowadzane w celu zapewnienia stabilności, stosuje się układy korekcji częstotliwościowo-fa-zowej. zmniejszającej wartość j?fc_u na częstotliwościach, na których przesunięcie fazy pętli sprzężenia zwrotnego osiąga 180®.

Z punktu widzenia stabilności układu jest bez znaczenia czy układ korekcyjny znajduje się we wzmacniaczu. czy w obwodzie sprzężenia zwrotnego. Z tego względu w praktyce znajdują zastosowanie obie odmiany.

351