Поскольку наиболее часто используемый в схемах усилителей каскаде общим катодом является инвертором (то есть вносит фазовый
сдвиг 180°), то работа цепи обратной связи приведет к самовозбуждению тогда, когда также вызовет фазовый сдвиг сигнала на
180е, скомпенсировав тем самым фазовый сдвиг, вносимый транзистором. В любых сложных многокаскадных цепях обратная связь
приведет к возникновению автоколебаний тогда, когда сумма всех фазовых сдвигов, вносимых в сигнал, как усилительными приборами,
так и цепями связи, будет равным нулю, либо кратным 360°. При рассмотрении свойств RC-цепи указывалось, что изолированная
RC-цепь характеризуется углом сдвига фазы между векторами тока и напряжения, равным 90°. Для возникновения же автоколебаний
необходим сдвиг фаз, равный 180°, поэтому однокаскадный усилитель, имеющий только одну RC цепь, которая осуществляет ограничение
по НЧ или ВЧ, достаточно устойчив. При каскадном включении двух и более таких усилителей можно добиться сдвига фаз, равного
180°, что может привести к
самовозбуждению-
. Как уже говорилось выше, для возбуждения устойчивых колебаний необходимо
не только обеспечить нужный фазовый сдвиг. Просто сдвига фазы сигнала обратной связи на 180° для генерации колебаний оказывается
недостаточным. Необходимо также иметь достаточный коэффициент передачи (усиления) замкнутой петли. Основным условием существования
колебательного процесса является условие его
самоподдержания-
; поэтому усилитель должен обеспечивать достаточно
высокое усиление, чтобы восполнить потери в контуре обратной связи для поддержания
автоколебательн-
ого процесса.
Таким образом, коэффициент передачи замкнутой петли для
рассматриваемог-
о случая определяется, как усиление усилителя,
увеличенное на величину потерь в петле обратной связи. Таким образом, если в петле обратной связи выполняются условия сдвига
фаз сигнала, равного 180°, и коэффициента передачи замкнутой петли, превышающего, или равного, единице, то в схеме будет
поддерживаться
автоколебательн-
ый процесс. После того, как сформулированы вышеназванные условия, можно говорить
о том, как избежать ситуации, при которой будет сконструирован усилитель, работающий как автогенератор. Для успешного решения
проблемы есть два фактора: • можно уменьшить число каскадов, чтобы угол сдвига фазы в цепи обратной связи ни при каких условиях
не достигал значения 180°. Этого идеала удается достичь крайне редко, потому что при создании схемы неизбежны выходной трансформатор,
выходной каскад, каскад
предварительног-
о усиления, которые обеспечивают достаточную величину фазового сдвига. Но
принцип минимизации числа каскадов, включенных в петлю обратной связи, не теряет своей актуальности; • вторым методом борьбы
с возникновением автоколебаний является снижение до значения, менее единицы коэффициента перед