Обратная связь в усилителе

Обратная связь в усилителе

1) Виды обратной связи.

2) Влияние ООС на основные показатели усилителя.

1) Виды обратной связи. Обратной связью в усилителе (в целом) или же в отдельно взя- том каскаде называется такая связь между входом и выходом, при которой часть энергии уси- ленного сигнала с выхода передаётся на вход.

По способу своего возникновения обратная связь может быть внутренней, паразитной и ис- кусственной.

Внутренняя ОС возникает за счёт внутренних свойств элементов схемы. Паразитная ОС воз- никает за счёт паразитных ёмкостей и индуктивностей. Стараются внутреннюю паразитную обратную связь возможно сильнее уменьшить.

Искусственная ОС вводится специально для улучшения основных характеристик усилителя. По признаку петлевого усиления различают положительную ОС (ПОС) и ООС. При ПОС сиг- нал на вход усилителя через цепь ОС поступает в фазе со входным сигналом. При ООС сиг- нал, проходя цепь ОС, будет подаваться в противофазе с входным сигналом. В усилителях, в основном, применяется ООС; ПОС применяется в генераторах.

В зависимости от того, каким образом цепь ОС подключается к выходу усилителя, различают

ОС по току и по напряжению.

В зависимости от того, каким образом цепь ОС подключается к выходу усилителя, различают параллельную и последовательную ОС усилителя.

Параллельная ОС изображена на рисунке 206, а последовательная – на рисунке 207.

β – коэффициент передачи цепи ОС.

b = Uвых.oc

Uвх.oc

Поскольку в усилителях цепь ОС состоит, в основном, из пассивных элементов, то β обычно

меньше 1. В зависимости от того, будет ли изменяться β от частоты, различают частотозависи- мую и частотонезависимую ОС.

2) Влияние ООС на основные показатели усилителя.

Рассмотрим влияние ООС на работу усилителя на примере последовательной ОС по напряже-

нию.

K = Uвых

Рис. 208

Uвх - коэффициент усиления усилителя без обратной связи.

Кос =

вых

U1

- это коэффициент усиления усилителя с ОС.

b = Uвых.oс = Uвых.oc (1)

Uвх.oc

Кoc = Uвых =

U1

Uвых.

Uвых

Uвых.oc + Uвх

(2)

Из формулы (1) видно, что Uвых.ос будет равняться β, умноженному на Uвых и подставленно-

му в формулу (2).

Кос =

Uвых

Uвх + b ×Uвых

В знаменателе последней формулы вынесем Uвых за скобку:

Кос =

Uвых

Uвх ×1 + b × Uвых

Uвх

Кос =

К

(1 + b × К )

Величина (1+β ∙ К) называется глубиной обратной связи.

Вывод: последняя формула показывает то, что ООС уменьшает коэффициент усиления усили- теля.

Для положительной ОС:

Кпос =

К

(1 - b × К )

Кроме того, что введение ООС уменьшает коэффициент усиления усилителя, все остальные технические показатели улучшаются. Увеличивается полоса пропускания, уменьшаются нели- нейные и частотные искажения, несколько возрастает входное сопротивление.