Тема 13. Обратные связи в усилителях

 

Принципы обратной связи

 

Обратная связь (ОС) – процесс передачи сигнала из выходной цепи во входную. ОС называют отрицательной, если её сигнал вычитается из входного, и положительной, если сигнал ОС суммируется с входным. Местной ОС называют ОС, охватывающую отдельные части усилителя, общей ОС называют ОС, охватывающую весь усилитель. В усилителях в основном используют отрицательную обратную связь (ООС). Рассмотрим усилитель, охваченный ОС (рис. 63).

Рис. 63. Структурная схема усилителя, охваченного ОС: 1 – основной усилитель; 2 – устройство обратной связи; 3 – сумматор (при положительной ОС) или вычитатель (при ООС)

 

Пусть  – коэффициент усиления основного усилителя (общий коэффициент усиления до введения ОС),  – коэффициент передачи устройства ОС (коэффициент ОС). Предположим, что обратная связь – отрицательная. Тогда напряжение сигнала ОС:

.

После введения ООС

.

Отсюда общий коэффициент усиления после введения ООС:

 при значительном . (6)

Основной вывод – устройство с глубокой ООС имеет характеристики, зависящие практически только от цепи обратной связи, а не от основной цепи при значительном .

Из выражения (6) следует, что результирующий коэффициент усиления после введения ООС становится меньше. Может показаться, что введение ООС – глупая затея, которая приведёт лишь к уменьшению коэффициента усиления. Именно такой отзыв получил Гарольд С. Блэк, который в 1928 г. попытался запатентовать ООС: "К нашему изобретению отнеслись так же, как к вечному двигателю". В чём же польза ООС?

Рассмотрим пример. Пусть имеем усилитель, у которого при изменении частоты от  до  коэффициент усиления меняется от 100 до 10000 (рис. 64). После введения ООС с коэффициентом  в соответствии с выражением (6) коэффициент усиления на разных частотах составит

Рис. 64. АЧХ усилителя

на частоте

на частоте

на частоте

В этом примере ООС стабилизирует коэффициент усиления и расширяет полосу пропускания. С помощью ООС улучшают качественные характеристики усилителей за счёт снижения результирующего коэффициента усиления.

Виды обратной связи

 

Обратная связь классифицируется:

1) по фазе сигнала обратной связи:

а) положительная;

б) отрицательная;

2) по способу подачи во входную цепь:

а) последовательная по входу (рис. 65, а);

б) параллельная по входу (рис. 65, б).

Рис. 65. Схемы подачи ОС во входную цепь

 

3) по выходу:

а) обратная связь по напряжению (рис. 66, а), когда сигнал ОС пропорционален напряжению выходной цепи;

б) обратная связь по току (рис. 66, б), когда сигнал ОС пропорционален току выходной цепи.

Рис. 66. Схемы ОС в зависимости от способа получения сигнала

 

 

⇐ Предыдущая9101112131415161718Следующая ⇒

Поделиться: