Для повышения селективных свойств резонансных усилителей низкой частоты положительная обратная связь применяется лишь в тех случаях, когда не требуется значительного увеличения селективности. Ограниченность применения схем с положительной обратной связью объясняется трудностью настройки усилителей и нестабильностью их характеристик. Напряжение отрицательной обратной связи образуется на активном сопротивлении Rk, не зашунтированном конденсатором и находящемся в катодной цепи лампы. Величина этого напряжения (Urk) равна

RK = /aKi

где /а - амплитуда переменной составляющей анодного тока лампы.

Если внутреннее сопротивление лампы значительно больше резонансного сопротивления контура (это справедливо, например, при использовании пентода), то ток лампы можно считать постоянным в широком диапазоне изменения частоты усиливаемого напряжения. Отрицательная обратная связь в этом случае также будет постоянной при изменении частоты усиливаемого напряжения.

Величину напряжения обратной связи можно при указанном условии записать как

Urk-JilRkSUcRk-

Если внутреннее сопротивление лампы соизмеримо с резонансным сопротивлением контура (например, при использовании триода), то независимость отрицательной обратной связи от частоты сигнала сохраняется, если абсолютное значение напряжения на сетке невелико. Такой случай часто встречается на практике, так как от селективного усилителя прежде всего требуется высокая селективность по частоте, а необходимое усиление сигнала обычно происходит в других каскадах. С учетом изложенного для напряжения Uc, приложенного к участку сетка - катод лампы, можно написать следующее выражение:

ЛЛИ

М

(/е = f/вх + 5Z -г и с- SRuUo Отсюда найдем:

Выходное напряжение усилителя определяется соотношением

Подставив сюда величину Uc из найденного выше выражения, получим следующее выражение для коэффициента усиления усилителя с комбинированной обратной связью: к- дьгх SZf

На резонансной частоте, когда Z/ = Zp=-y-,

рк= / MZry\

1 -\- S

в зависимости от соотношения между величинами и MZpILk коэффициент усиления на резонансной частоте может быть больше, меньше или равен коэффициенту усиления, получаемому при отсутствии обратных связей. Так, например, при Rk=MZpILk коэффициент усиления оказывается одинаковым. Если частота сигнала значительно отличается от резонансной, то сопротивление контура Z/ мало и можно считать, что

Тогда и при S/?K> 1

l + SR

Величина SZf представляет собой коэффициент усиления при отсутствии обратных связей. Выражение (20) показывает, что при введении комбинированной обратной связи селективность, характеризуемая быстротой уменьшения коэффициента усиления при уходе от резонансной частоты, будет повышаться пропорционально величине SRk. В то же время коэффициент усиления на резонансной частоте не изменится, если величина положительной обратной связи будет иметь тот же порядок, что и отрицательная связь.

Следовательно, можно сделать вывод, что для увеличения селективности при сохранении величины коэффициента усиления иа резонансной частоте необходимо совместное увеличение равномерной отрицательной и селективной положительной обратных связей.

Можно показать, что для фактической (действующей) добротности контура (Рд) усилителя при комбинированной обратной связи выражение имеет вид

Q = Q-г-щ- (21)

l + Sl

где Q - добротность контура при отсутствии обратных связей. В выражении (21) сомножитель

1+ .22)

характеризует увеличение добротности контура усилителя при введении в его комбинированной обратной связи.

Если предположить, что при резонансе выполняется равенство Ик=М/СкГ, то, как видно из соотношения (21), добротность контура увеличивается в (1+51/?к) раз. Соответственно увеличивается и селективность усилителя. В то же время коэффициент усиления каскада на резонансной частоте, определенной из выражения (9), остается таким же, как я в усилителе без обратных связей, т. е. уменьшается возможность самовозбуждения, более реальная при использовании только одной положительной обратной связи.

Таким образом, одновременное увеличение положительной и отрицательной обратных связей приводит к увеличению добротности контура, а следовательно, к повышению селективности резонансного усилителя. Коэффициент усиления каскада на резонансной частоте при этом зависит от соотношения величин обоих видов обратной связи, подбором этого соотношения .можно получить необходимую селективность и требуемый коэффициент усиления каскада для стабильной работы усилителя.

Поскольку с введением в усилитель комбинированной обратной связи добротность контура изменяется, соответственно изменяется и фазовая характеристика, определяемая выражением

Ц>=arctgyQJ. (23)

Увеличение добротности контура за счет обратной связи приводит к увеличению крутизны фазовой характеристики.

СТАБИЛЬНОСТЬ КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ СЕЛЕКТИВНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ С ОБРАТНЫМИ СВЯЗЯМИ

За величину, характеризующую нестабильность усиления, примем отношение

= -д7

где АК - изменение коэффициента усиления под воздействием дестабилизирующих факторов;

Кр - коэффициент усиления при резонансе.

Рассмотри.м влияние изменения крутизны сеточной характеристики лампы на коэффициент усиления. Для этопо представим крутизну характеристики в виде

5=5о(1-Ьб),

где So - расчетное значение крутизны при заданном режиме работы лампы;