double arrow

Задачи для самостоятельной работы


Задача 3

Задача 2

Задача 1

Примеры до темы лекции 3

Вопросы для самопроверки

І Что такое обратная связь, по каким причинам она возникает в уси­лителе?

2 Составьте структурные схемы усилителей с обратной связью: а)

после­довательной по напряжению; б) последовательной по току; в)

параллель­ной по напряжению; г) однопетлевой; д) многопетлевой.

3 Почему параметры, характеризующие работу усилителя с обратной свя­зью, в

общем случае являются комплексными?

4 Укажите вид обратной связи, если сдвиг фаз между входным напряже­нием и

напряжением обратной связи равен: а) 0°; б) 100°; в) 180°; г) 270°; д) 360,°.

5 Усилитель состоит из трех каскадов, коэффициенты усиления которых

соответственно равны: К1= 20; К2= 30; К3=15. Последние два каска­да

охвачены отрицательной обратной связью, причем β = 0,3. Найдите общий

коэффициент усиления усилителя. Ответ выразить в децибелах.

6 Какое из приведенных выражений характеризует усилитель, охвачен­ный

отрицательной обратной связью:

а ) Ксв = К / (1- βKu ) б) Ксв = К /(1+Кu) в) Ксв = К / 1- Кu

г) Ксв = К / (1+ βKu )

7 Объясните физический смысл изменения величины коэффициента усиле­ния




усилителя при введении отрицательной обратной связи.

8 Как влияет отрицательная обратная связь на стабильность коэффициен­та

усиления?

9 Почему увеличение входного сопротивления усилителя, охваченного

отрицательной обратной связью, оказывает благоприятное влияние на работу

схемы?

10 Объясните смысл уменьшения нелинейных искажений в усилителе,

охваченном отрицательной обратной связью.

11 Можно ли уменьшить влияние помех, попадающих на вход усилителя, с

помощью обратной связи?

12 Нарисуйте и сравните амплитудно-частотные характеристики типовой

схемы двухкаскадного резистивного усилителя, если:

а) усилитель работает без обратной связи; б) усилитель охвачен

глубокой отрицательной обратной связью; в) усилитель охвачен

положитель­ной обратной связью (βKu < 1).

13 Какие существуют способы снятия обратной связи и чем они

отличаются друг от друга ?

14 Чем отличается отрицательная обратная связь от положительной ?

15 Чем отличается частотно-зависимая обратная связь от частотно-

независимой ?

16 Из каких соображений выбирают схему и глубину обратной связи в

усилителях, используемых в измерительной аппаратуре ?

Определить, во сколько раз уменьшается коэф­фициент усиления усилителя Кu=200 при охвате его по­следовательной отрицательной обратной связью по напряжению в виде четырехполюсника R1= 1 000 Ом и R2 19 000 Ом.( рисунок 1.17)

Рисунок 1.17 – Усилитель с последовательной отрицательной обратной связью по

напряжению

Решение :



1 Определите коэффициент передачи четырехполюсника по формуле

β = R2/(R1+R2) ;

β= 1 103/ ( 1 103 + 19 103 ) = 0,05

2 Коэффициент усиления усилителя с последовательной обратной отрицательной

связью по напряжению определите по формуле

К оос = Кu / ( 1 + Кuβ ) ;

К оос = 200/ ( 1 + 200 0,05) = 18

3 Определите во сколько раз уменьшается коэффициент усиления усилителя с

обратной связью

р = Кu / Коос ;

р = 200/ 18 = 11.

Ответ : Коэффициент усиления усилителя с отрицательной ООС уменьшается в 11 раз

Коэффициент усиления RС – усилителя на средних частотах Кср = 100, нижняя граничная частота полосы пропускания fн=200 Гц, верхняя fв = 30 кГц. К усилителю подключена цепочка отрицательной обратной связи с β=0,1. Определите коэффициент усиления усилителя, охваченного ООС, а также новые значения нижней f´н и верхней f´в граничных частот и полосу пропускания усилителя.

Решение :

1 Определите нижнею частоту усилителя с ООС по формуле

f´´н = fн / ( 1 + Кuβ ) ;

f´´н = 200 / ( 1 + 100 0,1 ) = 18 Гц ;

2 Определите верхнию частоту усилителя с ООС по формуле

f´´в = fв · ( 1 + Кuβ ) ;

f´´в= 30 103 · ( 1 +100 0,1) = 330 кГц

3 Определите полосу пропускания усилителя с ООС

∆F = f´´в - f´´н ;

∆F = 330 000 - 18 = 332982 Гц

4 Определите коэффициент усиления усилителя с ООС

Коос = Кu/(1 + Кuβ ) ;

Коос = 100 / (1 + 100 0,1) = 9

Ответ : Коэффициент усилителя с ООС Коос = 9, полоса пропускания усилителя ООС ∆F= 332982 Гц, f´´в = 330 кГц, f´´н = 18 Гц.

Нелинейные искажения на выходе усилителя напряжения Кu = 500 составляет



Кг = 11% . Чему должен быть равен коэффициент передачи цепи ООС ( рисунок 1.17 ), чтобы нелинейные искажения составляли 1% ? Какова будет верхняя граничная частота полосы пропускания, если без ООС на была равна 8 кГц ?

Решение :

1 Определите коэффициент передачи усилителя с ООС из формулы

К´г = Кг / ( 1 + βКu ) ;

β = ( Кг - К´г) / ( Кu - К´г ) ;

β = ( 11 - 1 ) / ( 500 – 0,01) =0,02.

2 Определите верхнею граничную частоту усилителя с ООС

f´´в = fв · ( 1 + Кuβ ) ;

f´´в= 8 103 · ( 1 +500 0,02) = 88 кГц

Ответ : Коэффициент передачи усилителя с ООС равна 0,02, верхняя граничная частота усилителя равна 88 кГц.

1 Определите входное напряжение Uвх, необходимо для получения выходного напряжения Uвых = 25 В в схеме усилителя (рисунок 1.17). Коэффициент усиления уси­лителя без обратной связи К=200. Резисторы в цепи об­ратной связи R1=10 кОм, R2=0,5 кОм.

2 Определить напряжение на выходе и коэффи­циент усиления усилителя с последовательной обратной связью (рисунок 1.17), если на вход усилителя одновременно с входным сигналом UBX=0,2В поступает напряжение обратной связи Uoc=0,lВ, действующее в противофазе с входным. Коэффициент усиления усилителя без обрат­ной связи Кu=10.

3 Какой по величине необходимо подать сигнал на вход усилителя, охваченного ООС с β=0,05, для того, чтобы получить на выходе усилителя сигнал Uвых=2 В, если Кu=10?

4 Определить напряжение обратной связи Uос, если при подключении последовательной отрицательной обратной связи с коэффициентом передачи β=0,2 (рисунок 1.17) выходное напряжение усилителя стало равным 2 В.

5 Определить напряжение обратной связи Uoc, ес­ли при подключении цепи отрицательной последователь­ной обратной связи коэффициент усиления усилителя (Кu= 10) уменьшился в два раза, а выходное напряжение стало равным 3 В.

6 Определить входной ток Iвх, входное напряжение UBXи коэффициент усиления Косусилителя (рисунок 1.17), работающего от генератора напряжения Ег=0,6 В с внутренним сопротивлением Rг=0,5 кОм. Коэффициент усиления и входное сопротивление усилителя без обрат­ной связи Кu=100, Rвх=0,5 кОм. Выходное напряжение Uвх = 10 В.

7 Для каскада усилителя, охваченного ООС (рисунок 1.17), определить значения:

а) U, Uoc и Кос если Uвх=0,16В, Кu=30, UвыX= 1,2 В;

б) UBX, Uocи Кос, если Кu=40, β=0,02, Uвых=5 В;

в) Uвых, U, Uи Кос ,если Uвх=5В, Кu=20, β=1.
Вывести расчетные формулы .

8 На вход каскада усилителя, охваченного ООС (рисунок 1.17), поступает сигнал UBX=1 В. Чему равны UBbIX, U, Uос и Кос, если Кu=60, а β=0,07?

9 Абсолютное изменение коэффициента усиления усилителя с Кu=100 составляет ±10%. Определить, с каким коэффициентом передачи необходимо подключить цепь ООС, чтобы изменения коэффициента усиления Кос не превышало 1% ; рассчитать также значение Кос после подключения цепи ООС.

Примечание : нужно воспользоваться формулой

∆Kос/ Кос ={ 1/(1 + βKu)}·∆Кu/Ku

10Определить входное и выходное сопротивления трехкаскадного усилителя, охваченного цепью последовательной ООС по напряжению с коэффициентом передачи β =0,01. Коэффициент усиления каскадов Ku1 = 12, Кu2 =8, Кu3 =5. Входное и выходное сопротивления усилителя без обратной связи Rвх = 500 Ом,

Rвых = 58 Ом.

Примечание : Следует воспользоваться формулами Rвх.ос= Rвх( 1+ β Ku1 Кu2 Кu3 ),

Rвых.ос= Rвых /( 1+ β Ku1 Кu2 Кu3 ),







Сейчас читают про: