458 459 (3)

Podstawowe rodzaje sprzężeń pasożytniczych we wzmacniaczu są następujące:

1)    elektrostatyczne;

2)    magnetyczne;

3)    elektromagnetyczne;

4)    elektromechaniczne:

5)    sprzężenia przez wspólne źródło zasilania.

Omówmy wyszczególnione rodzaje sprzężeń pasożytniczych i zastanówmy się nad sposobami ich usunięcia.

9.3.2. Sprzężenia elektrostatyczne

Między dowolnymi przewodnikami lub elementami układu wzmacniacza istnieje pojemność elektryczna. Przez tę pojemność energia elektryczna przechodzi z obwodów o wysokim potencjale sygnału do obwodów o niskim potencjale, na przykład z obwodu wyjściowego stopnia do jego obwodu wejściowego lub do obwodu poprzedzającego (rys. 9-6). W wyniku część układu wzmacniacza sprzężona pasożytniczą pojemnością C_p zostaje objęta równoległym napięciowym sprzężeniem zwrotnym o współczynniku przenoszenia napięcia obwodu sprzężenia zwrotnego fi, równym

fi «---- 0.33)

gdzie Z — oporność obwodu, do którego wprowadza się sprzężenie zwrotne.

Jak wynika z (9.33) pasożytnicze pojemnościowe sprzężenie zwrotne jest zależne od częstotliwości i rośnie z jej wzrostem.

Rys. 9-6. Pasożytnicze' pojemnościowe sprzężenie zwrotne we wzmacniaczu

Na wielkich częstotliwościach, zazwyczaj poza zakresem górnej częstotliwości roboczej, może ona wywołać znaczne zmiany charakterystyk wzmacniacza, a nawet jego samowzbudzenie.

Szczególnie niebezpieczne jest sprzężenie między obwodami wejściowym i wyjściowym wzmacniacza oraz między jego pierwszym i ostatnim stopniem, ponieważ między tymi obwodami istnieje maksymalne wzmocnienie, a przesunięcia fazowe są duże. Stwarza to dogodne warunki dla samo-wzbudzenia. We wzmacniaczu o dużym wzmocnieniu wystarcza nawet istnienie minimalnej pojemności pasożytniczej, aby między wymienionymi obwodami wystąpiło samowzbudzenie lub zmieniły się znacznie charakterystyki na górnych częstotliwościach.

Przedstawimy to na przykładzie. Mnożąc ohie części równości (9.33) przez fc„, przyrównując /?*„ do jedności, co odpowiada warunkowi samowzbudzenia i rozwiązując wynik względem C_p

otrzymamy

1		1
wZ(ku- lj		wZku

(9.34)

Jak z tego wynika, we wzmacniaczu o wzmocnieniu k_u = 10⁴ przy oporności obwodu wejściowego Z = 2 • 10⁴ omów oraz ko«-rzystnym przesunięciu fazowym na częstotliwości / = 10⁵ Hz w celu powstania sampwzbudzenia wystarcza istnienie pojemności pasożytniczej między obwodami wyjściowym i wejściowym, wynoszącej

C_p<=&

1

wZk_u

_1_

6,28 • 10⁵ • 2 • 10⁴ • 10⁴

<=al(T^uF = 0,01 pF

Aby charakterystyki takiego wzmacniacza nie zmieniały się znacznie na częstotliwości 100 kHz, pojemność pasożytnicza między omawianymi obwodami powinna być 5... 10 razy mniejsza,, tzn. nie powinna przekraczać (1 ... 2) 10^-s pF.

W celu zmniejszenia pasożytniczych sprzężeń pojemnościowych jego drobne elementy układu zazwyczaj umieszcza się wewnątrz metalowej puszki (chassis), połączonej ze wspólnym przewodem układu, a stopnie umieszcza się na linii prostej w postaci paska, gdyż przy tym osiąga się największe oddalenie wzajemne niebezpiecznych obwodów. Jednakże we wzmacniaczach o dużym wzmocnieniu lub wielkiej górnej częstotliwości roboczej ten sposób jest niedostateczny i w nich należy dokładnie ekranować obwody wejściowy i wyjściowy, a niekiedy nawet ustawiać wewnątrz chassis ekrany metalowe z nim połączone, oddzielające obwody wejściowy i wyjściowy każdego ze stopni.

Jeżeli wymienione środki nie były dość skutecznie wykorzystane podczas konstruowania wzmacniacza i nie może on pracować ze względu na pasożytnicze pojemności sprzężeń zwrotnych, można bocznikować obwody wejściowe za pomocą oporności czynnych, co obniża Z tych stopni, lecz zmniejsza współczynnik przenoszenia sprzężenia pasożytniczego. Pomaga również bocznikowanie obwodów wejściowych lub wyjściowych niedużą pojemnością, zmniejszające wzmocnienie na górnych częstotliwościach. Oczywiście bocznikowanie obwodu wpływa na współczynnik wzmocnienia wzmacniacza oraz na jego charakterystyki i dlatego należy go stosować tylko w przypadkach niezbędnych.

Jeżeli kilka wzmacniaczy, wzmacniających różne sygnały znajduje się w pobliżu siebie oraz gdy wzmacniacz znajduje się w pobliżu prostownika, powstaje pasożytnicze sprzężenie pojem-

459