12.5 Входная и выходная проводимости
Под входной проводимостью усилителя понимается проводимость между входными клеммами при подключенной нагрузке на выходе:
.
Входная проводимость является нагрузкой для источника сигнала, поэтому от ее величины зависит мощность, потребляемая усилителем от источника сигнала.
Выходной проводимостью называют проводимость между выходными клеммами при подключенном источнике сигнала на входе:
.
Иногда удобнее оценивать не проводимости, а сопротивления:
.
Знание проводимостей и сопротивлений позволяет правильно согласовать усилитель с источником сигнала и последующим каскадом.
Все перечисленные характеристики одинаково важны для различных типов усилителей.
Помимо названых,существуют и другие характеристики: устойчивость, стабильность, коэффициент шума, шумовая температура, конструкционные и эксплуатационные характеристики.
Лекция № 13
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ В ЭЛЕКТРОННЫХ УСИЛИТЕЛЯХ
13.1 Усилитель - как линейный активный четырехполюсник
Мы уже отмечали, что всякий усилитель может быть представлен как четырехполюсник. Поскольку теория четырехполюсников хорошо разработана, такое представление оказывается весьма удобным.
В пределах динамического диапазона усилитель является линейным устройством.
Так как в состав усилителя входят источник энергии и активный элемент, то соответствующий ему четырехполюсник будет активным.
Поэтому представляем усилитель в виде активного четырехполюсника (рисунок 13.1).
Из теории четырехполюсников известно, что их свойства четырехполюсника полностью описываются системой двух уравнений, связывающих входные и выходные токи и напряжения. При описании четырехполюсников с помощью Y-параметров эти уравнения имеют вид:
.
(*)
Зная характеристические параметры (то есть Y-параметры), можно найти и определить характеристики нагруженного четырехполюсника:
1. Найдем коэффициент передачи четырехполюсника при тех направлениях токов и напряжений, которые представлены на рисунке 13.1:
.
Напряжение Um2является результатом прохождения токаIm2через проводимость нагрузкиYн.
Напряжение Um2реально будет иметь знак, противоположный показанному на рисунке 13.1, то есть:
.
Подставляем это выражение во второе уравнение системы:
,
откуда находим коэффициент передачи Kкак отношение:
.
Знак минус обозначает, что полярность на выходе отличается на 180˚ от выбранной;
2. Определим входную проводимость.
Разделим первое уравнение системы (*) наUm1. Получим выражение для входной проводимости четырехполюсника:
;
3. Определим выходную проводимость.
Делается это следующим образом:
Подведем к выходным клеммам напряжение Um2и определим токIm2, затем, полагая, чтоIГ= 0 и учитывая внутреннюю проводимостьYГ, получаем:
,
где Кобр– коэффициент передачи четырехполюсника в обратном направлении.
Из формул для YвхиYвыхследует, что при отсутствии проводимости обратной передачи (Y12=0) входная и выходная проводимости равны соответственно характеристическим проводимостям, а коэффициент обратной передачи равен нулю.
Численные значения параметров усилителя - четырехполюсника зависят от типа используемого активного элемента, способа его включения и режима по постоянному току.