Главная  Электронные лампы 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [ 80 ] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112]

более распространенной в усилителях является последовательная отрицательная обратная связь по напряжению.

Следует обратить внимание на то, что параметры, характеризующие >силитель с обратной связью, в общем случае имеют комплексный характер.

Наша задача состоит в том, чтобы выяснить:

1. Как влияет обратная связь на основные свойства усилителя?

2. Каким образом решаются схемные вопросы введения отрицательной обратной связи в усилитель?

3. Как возникают паразитные обратные связи в усилителе и каким путем .чожно ослабить их влияние?

Ш. ВЛИЯНИЕ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ НА КОЭФФИЦИЕНТ УСИ.ПЕНИЯ П ВХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ УСИЛИТЕЛЯ

Для вывода формулы коэффициента усиления усилителя, охваченного обратной связью, воспользуемся структурной схемой, приведенной на рис. 13.1, а. Здесь усилитель с коэффициентом усилен[1я

К = -"t охвачен обратной связью, которая осуществляется с по-

мощью снециальной ценн, обозначенной р. Отношение напряжения обратной связи f/p, поступающего через цепь обратной связи на вход усилителя, к напряжению на выходе f/вых называется коэффициентом передачи цепи обратной связи, т. е.

р = 3 . (13.1)

Коэфф[щиент р может пр[Ш[1мать значения от О до +1 при положительной и от О до -1 при отрицательной обратной связи. По мере увеличения численного значения обратная связь становится более глубокой. Таким образом, напряжение обратной связи в общем случае определяется выражением

f/p = d= /зь,к. (13.2)

Коэффициент усиления усилителя, охваченного цепью обратной связи, можно выразить отношением выходного напряжения на нагрузке бвых к напряжению источника сигнала Ох-

/С,з = -. (13.3)

Напряжение f/i,x» поступающее на вход усилителя, в общем случае является суммой напряжений и 0:

Пр[Ш[1мая во внимание выражение (13.2), получаем

Л. = /вх + (±РЕ>вых), (13.4)



откуда

Подставляя значение Ux в формулу (13.3), получаем

Асе - -тт--- .

Разделим числитель и знаменатель на Ох- Тогда

±

в окончательном виде выражение для коэффициента усиления усилителя с обратной связью принимает вид

1-(13.5)

1-(±р/С)

Произведение ± называется фактором обратной связи; знак при нем совпадает со знаком самой обратной связи. При положительной обратной связи знаменатель дроби уменьшается, а коэффициент усиления возрастает. При отрицательной обратной связи знаменатель возрастает, а коэффициент усиления падает.

Поскольку коэффициент усиления усилителя и коэффициент обратной связи в общем случае являются величинами комплексными, то их можно выразить следующим образом:

jjQ(f<PK и = Ре**Р, (13.6)

где ц>к, щ- фазовые сдвиги напряжения сигнала, вносимые соответственно усилителем и цепью обратной связи.

Следовательно, выражение (13.5) можно записать в виде

Если ф/< + (рр - л,то р/с - - f>K, т. е. фактор обратной связи - величина вещественная и отрицательная. Именно в этом случае

т. е. коэффициент усиления усилителя, охваченного отрицательной обратной связью, падает в (I + К) раз.

Несмотря на уменьшение усиления, отрицательная обратная связь широко используется в усилителях, так как при ее введении удается улучшить ряд других параметров. Особое значение для работы усилительной схемы имеет стабильность коэффициента усиления. Следует отметить, что прн работе усилителя его коэффициент усиления может



вменяться вследствие ряда причин. Основные из них следующие: непостоянство напряжения источников питания, температуры, давления нли влажности окружающей среды, старение усилительных элементов и деталей и т. п.

Из уравнения (13.8) при дифференцировании его по К получим

---1- (139)

Перегруппировав переменные в уравнении (13.9) и разделив их на (13.8), запишем

Следовательно, относительное изменение коэффициента усиления усилителя с отрицательной обратной связью уменьшается в (1 -Ь

+ р/0 раз. При р/с 1 (при глубокой обратной связи) /Сев =

т. е. коэффициент усиления схемы, охваченной глубокой отрицательной обратной связью, практически не зависит от коэффициента усиления собственно усилителя, а определяется только коэффициентом передачи цепи обратной связи.

Рассмотрим, как будет влиять отрицательная обратная связь иа изменения коэффициента усиления, на примере. Пусть усилительный каскад с коэффициентом усиления Д" = 80 охвачен отрицательной обратной связью, причем коэффициент передачи цепи обратной связи р = 0,2. В соответствии с формулой (13.8) коэффициент усиления каскада с обратной связью составляет

К - - -17

в- l + p/C 1+0,2.80

Предположим далее, что коэффициент усиления /С изменился (увеличился) на 10%. Тогда коэффициент усиления каскада с обратной связью составит

А- - + Д 80 + 8 4 7о 14-f(K-fAK) 1+0,2(80 + 8)

Следовательно, при использовании отрицательной обратной связи коэффициент усиления каскада изменился менее чем на 1%. Физически стабилизация коэффициента усиления при введении отрицательной обратной связи объясняется следующим образом. Если за счет каких-либо причин усиление изменилось на величину Д/С, то напряжение обратной связи изменится на соответствующую величину Дб,-}, причем, если усиление возросло, то возрастет напряжение обратной связи, что вызовет уменьшение входного напряжения; если усиление упало, то уменьшится напряжение обратной связи. Что вызовет увеличение входного напряжения. Таким образом, отрицательная обратная связь препятствует любым изменениям величины коэффициента усиления.



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [ 80 ] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112]

0.0017