Лекция 11. Лекция 11. Усилители с обратной связью
 Скачать 93.5 Kb.
|
|
Лекция 11. Усилители с обратной связью. Под обратной связью понимают подачу части выходного сигнала на вход усилителя. В реальных условиях возникают 3 вида ОС: внутренняя, внешняя и паразитная. Внутренняя обратная связь имеет место во всех АЭ.
Все виды ОС существенно влияют на параметры и характкристики усилителя. От внутренней и паразитной ОС стараются избавиться за счет рационального выбора элементов и конструкций усилителя. Внешняя ОС легкоуправляема и позволяет:
Структурная схема:    комплексная амплитуда сигнала на входе усилителя без обратной связи. сигнал на выходе усилителя.K(jw)=  - комплексная функция коэффициента передачи усилителя без обратной связи. - сигнал на выходе цепи обратной связи.Β(jw) – комплексная функция коэффициента передачи цепи обратной связи.  сигнал на входе усилителя с обратной связью. - комплексная функция коэффициента передачи усилителя с обратной связью   (jw)K(jw) – петлевое усиление. В рабочем диапазоне частот K и - действительные числа. Обычно величина >0 , K0. В зависимости от знака K различают следующие виды обратной связи:
При положительной обратной связи сигнал на выходе обратной связи совпадает по фазе с входным сигналом.  ; 0<�K<1,т.е. положительная обратная связь увеличивает коэффициент усиления. При K=1 ->K+ос=∞, в этом случае усилитель превращается в генератор.2) K<0 - в усилителе возникает отрицательная обратная связь, при этом сигнал на выходе находится в противофазе с входным сигналом.  - отрицательная обратная связь уменьшает коэффициент усиления усилителя без обратной связи.Влияние отрицательной обратной связи на параметры и характеристики усилителя.
Идеальный усилитель должен иметь коэффициент, который бы не зависел ни от каких дестабилизирующих факторов. В реальных усилителях он не остается постоянным. Вследствие зависимости активных элемнтов от температуры и величины питающих напряжений. Покажем, что отрицательная обратная связь улучшает стабильность коэффициента К: ∆K=K-K0;K=K/K0 – нестабильный усилитель.  Обычно К>>1, - коэффициент передачи цепи обратной связи, состоящей из пассивных элементов, которые практически не зависят от дестабилизирующих факторов, следовательно Кос выше К.
внв Область верхних частот:   При введении отрицательной обратной связи в усилитель, его коэффициент усиления можно записать:  =(числитель и знаменатель умножаем на (1+jwв) =   При введении отрицательной обратной связидиапазон усиливаемых частот усиливается в (1+) раз.
П  ри отрицательной обратной связи искажения, создаваемые усилителем уменьшаются в (1+) раз. Будем считать, что усилитель идеальный, искажений не соэдает, а все искажения включены в источник ЭДС.
 Типы обратной связи. В зависимости от способа снятия сигнала обратной связи с выхода и подачи на вход различают четыре типа обратной связи. Их название состоит из двух слов. Первое говорит как сигнал подается на вход, второе – как снимается с выхода:
Uвх и U - последовательные  Пример схемы на биполярном транзисторе:
П  ри параллельной обратной связи по входу происходит суммирование токов.
 4  ) Параллельно – последовательная обратная связь. Выводы: Всякая последовательная обратная связь (по входу или по выходу) увеличивает соответствующее сопротивление в (1+) раз. Всякая параллельная обратная связь уменьшает соответствующее сопротивление в (1+) раз. Устойчивость усилителей с обратной связью. У  стойчивость усилителя – его способность возвращаться в исходное состояние после снятия сигнала с его входа. У  силители с отрицательной обратной связью возбуждаться не должны, но на высоких и низких частотах могут появляться дополнительные фазовые сдвиги, которые превращают отрицательную обратную связь в положительную, при которой возможно самовозбуждение. Это приводит к необходимости исследовать усилитель на устойчивость. Наиболее удобным критерием устойчивости является критерий Найквиста, он позволяет судить об устойчивости усилителя с отрицательной обратной связью по частотным характеристикам его петлевого усиления, т.е. усилителя без обратной связи. Н(jw) - петлевое усиление H(jw)=K(jw)β(jw)=Re[H(jw)]+jIm[H(jw)] Для исследования усилителя на устойчивость строят годограф. Критерий Найквиста: У  силитель устойчив, если годограф его петлевого усиления не охватывает точку [1,j0]. Исследование на устойчивость можно проводить по логарифмическим амплитудным и фазовым частотным характеристикам петлевого усиления. Усилитель устойчив, если на частоте , на которой =-, ордината логарифмической амплитудно-частотной характеристики петлевого усиления отрицательна. Анализ усилительных каскадов при различных схемах включения БТ.   1.  2.  3.  4.  2. Схема с ОЭ.   1.  2.  3.  4.  </0>
|
оследовательно – параллельная обратная связь.