Обратная связь (ОС).Типы ОС

 

 

ОС электронных усилителей называют передачу части мощности из выходных цепей через звено ОС на вход усилителя.

 

Общая схема усилителя с ОС

 

 

 

- устройство суммирования или вычитания

 

- основной элементарный усилитель

 

- звено ОС

 

ОС может появляться по трем причинам:

1) из-за физических свойств усилительных элементов (внутренняя ОС)

2) из-за паразитных емкостных и индуктивных связей, возникающих при монтаже усилителя, создающих пути обратной передачи сигнала с выхода на вход (обратная паразитная связь)

3) из-за введения в схему цепей с оС образующих звено ОС (внешняя ОС)

 

 

Виды ОС.

 

1. ОС по напряжению.

Цепь ОС подключена параллельно сопротивлению напряжения нагрузки

 

 

 

 

 

2. ОС по току.

 

При этом напряжение ОС пропорционально току нагрузки.

 

 

 

 

3. Комбинационная ОС

 

На вход усилителя ОС может также подключаться тремя способами:

a) последовательная ОС

 

 

 

 

b) параллельная ОС

 

 

Rг – сопротивление источника сигнала.

 

c) Комбинированная ОС по входу.

 

 

 

 

 

 

 

ОС называется положительной (ПОС), если выходное напряжение ОС находится в фазе с напряжением источником сигнала, т.е. они складываются на входе усилителя.

ОС называется отрицательной (ООС), если ОС характеризуется сдвигом на 180 градусов между выходным напряжением звена ОС и напряжением источника сигнала, т.е. они вычитаются на входе усилителя.

Если сдвиг фаз находится в диапазоне от 0 до 180 градусов, то ОС является комплексной. Если коэффициент передачи звена ОС не зависит от частоты, то ОС называется частично независимой. В противном случае ОС частично зависима.

 

 

21 ответа НЕТ!!!

Влияние цепей обратных связей на основные характеристики усилителя.

Обратная связь, в особенности отрицательная, оказывает значительное воздействие практически на все основные параметры усилителя, существенно улучшая его свойства. Уже отмечалось, что отрицательная обратная связь снижает коэффициент усиления усилителя, а положительная увеличивает.

Коэффициент усиления. Под действием различных внешних факторов, а также за счет временного дрейфа параметров и старения элементов усилителя значение коэффициента усиления может изменяться. Величина этого изменения оценивается коэффициентом нестабильности, который представляет собой дифференциальный параметр и учитывает влияние всех факторов. Для усилителя без обратной связи он может быть найден как:

Если в усилителе имеется отрицательная обратная связь, то:

откуда можно получить:

и умножив левую и правую часть на К:

Тогда:

Отношение:

показывает, что относительное изменение коэффициента усиления при наличии отрицательной обратной связи в раз меньше, чем без обратной связи. Таким образом, отрицательная обратная связь оказывает стабилизирующее действие на работу усилителя, причем это воздействие тем выше, чем больше глубина обратной связи. Особо следует отметить случай, когда и ,т.е. коэффициент усиления не зависит от изменения параметров самого усилителя и определяется только глубиной обратной связи. Это обусловлено тем, что любое изменение коэффициента усиления сразу вызывает изменение UОС, знак которого противоположен входному напряжению. Изменение UOC происходит до тех пор, пока выходное напряжение не вернется к исходному значению, т.е. происходит его эффективная стабилизация.

 

Полоса пропускания. За счет повышения стабильности коэффициента усиления "завалы" АЧХ в области низких и высоких частот будут значительно ослаблены. Это хорошо видно из рис. 1.9, где приведены АЧХ усилителя без обратной связи и при наличии ООС. Введение отрицательной обратной связи приводит к расширению полосы пропускания а также уменьшает частотные и фазовые искажения в раз:

 

при этом АЧХ становится более равномерной. Следует отметить, что введения в контур обратной связи частотно-зависимых звеньев можно добиться эффективной коррекции формы АЧХ.

Рисунок 1.9 – Влияние ООС на АЧХ усилителя

Входное сопротивление. Рассмотрим усилитель с последовательной отрицательной обратной связью по напряжению (рис. 1.10).

Рисунок 1.10 – Усилитель с ООС по напряжению

Входное сопротивление усилителя с ООС может быть найдено как:

Входное сопротивление без обратной связи равно:

поэтому: т.е. наличие последовательной отрицательной обратной связи по напряжению повышает входное сопротивление усилителя. при наличии параллельной ОС происходит снижение входного сопротивления за счет увеличения входного тока.

Выходное сопротивление. Выходное сопротивление усилителя без ОС

При наличии обратной связи выходное сопротивление:

Таким образом, ООС по напряжению уменьшает выходное сопротивление усилителя. Напротив, при наличии ООС по току выходное сопротивление может быть найдено как:

Т.е. возрастает. Следует отметить,что при определенных фазовых и амплитудных соотношениях в усилителе за счет отрицательной обратной связи могут возникать неустойчивые режимы работы.