Назначение и виды обратной связи

8 Определение. Под обратной связью в усилителях понимают передачу части энергии усиленного сигнала с выхода усилителя обратно на его вход.

8 Если напряжение обратной связи u_ос пропорционально выходному напряжению, то такую обратную связь называют обратной связью по напряжению (рис. 4.9, а). Если напряжение u_ос пропорционально выходному току, то обратную связь называют обратной связью по току (рис. 4.9, б). Возможно такое подключение цепи обратной связи к выходу усилителя, при котором напряжение обратной связи u_ос будет состоять из двух составляющих, пропорциональных соответственно выходному току и напряжению. В этом случае обратная связь называется смешанной или комбинированной.

По способу подключения напряжения обратной связи к входной цепи усилителя различают последовательную и параллельную обратные связи. В первом случае напряжение обратной связи подключается последовательно с напряжением источника входного сигнала усилителя (рис. 4.10, а), во втором – параллельно (рис. 4.11, б).

В электронных усилителях часто применяется последовательная обратная связь по напряжению (рис. 4.12). Рассмотрим влияние указанной обратной связи на коэффициент усиления усилителя.

Комплексный коэффициент усиления усилителя по напряжению без обратной связи, согласно (4.2), запишется в виде

. (4.9)

Коэффициент передачи цепи обратной связи

. (4.10)

Коэффициент усиления усилителя с обратной связью

. (4.11)

В общем случае

,

тогда, с учетом выражения (4.10), получим

,

откуда

.

Подставляя значение в выражение (4.11), получаем

.

Разделим числитель и знаменатель на и учтем равенство (4.9):

(4.12)

Так как и , где j _у и j _ос – фазовые сдвиги напряжения сигнала, вносимые усилителем и цепью обратной связи. Выражение (4.12) можно записать в виде

. (4.13)

В случае если фазовые сдвиги, вносимые усилителем и цепью обратной связи, противофазны j _у = 0, j _ос = p, то b К_U е ^{j (j у + j о с )} = - b К_U – величина вещественная и отрицательная. В этом случае модуль коэффициента усиления усилителя с обратной связью

. (4.14)

Обратная связь, при которой напряжение обратной связи поступает на вход усилителя в противофазе с входным напряжением, называется отрицательной. Как видно из выражения (4.14), отрицательная обратная связь уменьшает коэффициент усиления усилителя в (1 + b К_U) раз.

При j _у + j _ос = 0, то есть при совпадении фазы напряжений на входе и обратной связи b К_U е ^{j 0} = b К_U. Тогда из выражения (4.13) получим

. (4.15)

8 Обратная связь, при которой фазы напряжений u_ос и u_вх совпадают, называется положительной. При положительной обратной связи коэффициент усиления усилителя увеличивается.

Несмотря на то, что отрицательная обратная связь уменьшает коэффициент усиления усилителя, она находит широкое применение в усилителях, так как при ее введении улучшается ряд других параметров усилителя.

Дата добавления: 2015-10-28