348 349 (3)

znajdujących się poza granicami roboczego pasma częstotliwości wzmacniacza. Moduł iik_u oblicza się jako iloczyn modułu współczynnika wzmocnienia wzmacniacza k_u na moduł współczynnika przenoszenia napięcia obwodu sprzężenia zwrotnego /?. Kąt fazowy <p/,y oblicza się jako sumę

kąta przesunięcia fazy wzmacniacza i kąta przesunięcia fazy <r ob-

p

wodu sprzężenia zwrotnego.

Po określeniu częstotliwości o>, moduł oraz kąta fazowego . odkłada się od początku współrzędnych wektor (ik_u, pod kątem w stosunku do osi poziomej oraz zaznacza się koniec wektora kropką. Wykonując to samo dla kilku innych częstotliwości, łączy się otrzymane punkty linią, która przedstawia sobą hodograf wektora /ik_u. W celu uniknięcia pomyłek wykres należy zaczynać od średnich częstotliwości, zwiększając wartość to oraz wykreślając w ten sposób jedną połowę hodografu. Powracając następnie do średnich częstotliwości i zmniejszając częstotliwość wykreśla się drugą jego połowę. Dla wzmacniaczy prądu zmiennego hodograf wektora />'k_u jest krzywą zamkniętą, przechodzącą .przez początek współrzędnych zarówno dla o> — 0 jak i dla w = «>.

Wykreślona w sposób analityczny charakterystyka częstotliwościowo--fazowa pętli sprzężenia zwrotnego różni się zazwyczaj od charakterystyki rzeczywistej, zwłaszcza w zakresie wielkich częstotliwości, gdyż w tym zakresie właśnie niemożliwe jest dokładne uchwycenie rozłożonych i pasożytniczych pojemności układu. W tym celu po wykonaniu makiety lub egzemplarza doświadczalnego wzmacniacza ze sprzężeniem zwrotnym, zdejmuje się doświadczalnie charakterystykę częstotliwościowo-fazową rozwartego obwodu ftk_u w celu zastosowania środków uniemożliwiających samowzbudzenie się wzmacniacza.

7.3.3. Sposoby zapewniające stabilność

Z poprzedniego rozdziału wynika, że jeżeli przesunięcia fazowe pętli sprzężenia zwrotnego nie osiągają 180° w paśmie częstotliwości od 0 do 00, to głębokość sprzężenia zwrotnego zastosowana we wzmacniaczu może być dowolnie duża bez obawy powstania samowzbudzenia. Jak stąd wynika, dobrym środkiem lecz rzadko w praktyce stosowanym, zapewniającym stabilność pracy wzmacniacza z ujemnym sprzężeniem zwrotnym jest niedopuszczenie do powstania przesunięć fazowych w obwodzie jik_u przekraczających 180°.

Jeżeli wspomniany warunek nie może być spełniony, to w celu zapobieżenia samowzbudzenia wzmacniacza należy:

a) obejmować sprzężeniem zwrotnym możliwie mniejszą liczbę stopni, gdyż zmniejsza to przesunięcia fazowe pętli sprzężenia zwrotnego,

b) stosować w stopniach objętych sprzężeniem zwrotnym układy sprzężeń międzystopniowych, dających mniejsze przesunięcia fazowe.

Liczba stopni objętych sprzężeniem zwrotnym zależy od jej przeznaczenia w projektowanym wzmacniaczu. Jeżeli sprzężenie zwrotne stosuje się w celu zmiany oporności wejściowej lub wyjściowej wzmacniacza, wystarczy jeżeli się ją wprowadzi odpowiednio do wejściowego lub wyjściowego stopnia. Jeżeli sprzężenie zwrotne stosuje się do zmniejszenia zawartości harmonicznych wzmacniacza, wystarcza że się obejmie nią tylko końcowy stopień wzmacniacza pod warunkiem, że współczynnik zawartości harmonicznych stopnia przedostatniego jest dopuszczalny.

Jeżeli jednakże zachodzi konieczność wprowadzenia w omówionych przypadkach głębokiego sprzężenia zwrotnego, to należy obejmować nim dwa lub trzy stopnie, albowiem wprowadzając sprzężenie zwrotne do jednego stopnia, albo nie udaje się otrzymać wystarczającej głębokości sprzężenia, albo wymagane napięcie wejściowe objętego stopnia okazuje się tak duże, że nie można go uzyskać z poprzedniego stopnia.

Przy wykorzystaniu ujemnego sprzężenia zwrotnego w celu zwiększenia stabilności wzmocnienia należy nim objąć wszystkie stopnie wzmacniacza. Może się przy tym okazać, że pętla sprzężenia zwrotnego obejmuje dużo stopni i zapewnienie stabilności wzmacniacza będzie w tych warunkach bardzo trudne albo nawet niemożliwe. W takim przypadku zamiast jednej pętli sprzężenia zwrotnego, obejmującej cały wzmacniacz, można wprowadzić dwie albo i więcej niezależnych obwodów sprzężenia zwrotnego, z których każdy obejmuje tylko część wzmacniacza. Jednakże zastosowanie kilku obwodów silniej zmniejsza wzmocnienie niż jeden obwód i dlatego ten sposób należy stosować tylko w przypadkach krańcowych.

Na przykład jeżeli zachodzi konieczność zwiększenia stabilności wzmacniacza 20 razy, to pętla sprzężenia zwrotnego powinna mieć fik_a = 19, co jest równoważne zmniejszeniu wzmocnienia 20 razy. Zapewnienia stabilności wzmacniacza składającego się z pięciu stopni objętych sprzężeniem zwrotnym o takiej głębokości jest trudne i we wzmacniaczu należy zastosować dwie niezależne pętle sprzężenia zwrotnego mające fik_u = 19 każda, co zapewni wymaganą stabilność wzmocnienia. Jednakże współczynnik wzmocnienia zmaleje przy tym nie 20 ale 20 X 20 = 400 razy. Taki stan wymaga wprowadzenia do wzmacniacza dodatkowego stopnia, zwiększającego liczbę stopni w każdej z pętli do trzech.

Z omówionych rodzajów układów sprzężeń międzystopniowych najwygodniejszym do zastosowania we wzmacniaczach z ujemnym sprzężeniem zwrotnym jest sprzężenie oporowo-pojemno-ściowe, gdyż wprowadza ono płynne przesunięcia fazowe nie

349