(495)510-98-15
Меню
Главная »  Промышленная электроника 

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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

К

Выход 0

ж

Рис. 2.28. Структурная схема усилителя с обратной связью

Обратная связь осуществляется подачей на вход усилителя сиг с его выхода. Иллюстрацией усилителя с обратной связью слу структурная схема, приведенная на рис. 2.28. Звено обратной с:

характеризуется коэффициентом передачи %, п зываюгдим связь параметра (напряжения, тока) выходного сиг: этого звена с параметром (напряжением, током) выходной цепи

лителя. Коэффициент усиления усилителя К и коэффициент перед

цепи ОС t. указаны на рис. 2.28 в виде комплексных значений.

означает учет возможного фазового сдви; возникающего на низких или высоких ч тотах за счет наличия как в схеме ус теля, так и в цепи ОС реактивных эле!> тов. Если работа усилителя осуществляем в области средних частот, а в цепи ОС сутствуют реактивные элементы, то коэф< циенты передачи усилителя и звена ОС дут характеризоваться действительными з~; чениями /Сих.

В усилителях применяются различи виды обратных связей. Вид обратной свя зависит, в частности, от параметра (напр; ния, тока) выходного сигнала, используемого для создания обрати5 связи и способа подачи обратной связи на вход усилителя. Если п раметром выходного сигнала является выходное напряжение усилит ля, то в усилителе будет осуществлена обратная связь гг напряжению, если ток выходной цепи - то обрати связь по току. Возможна и комбинированная обратная связ„ т. е. одновременно как по напряжению, так и по току.

При подаче напряжения обратной связи с выхода четырехполю

ника х последовательно с напряжением источника входного сигна обратную связь называют последовательной. Когда напряжение обратной связи подается на вход усилителя параллель, напряжению источника входного сигнала, обратная связь являет1 параллельной.

Оба указанных признака определяют конкретный вид обратив связи усилителя: последовательную (параллельную) обратную свяЗ: по напряжению, последовательную (параллельную) обратную свя по току, последовательную (параллельную) комбинированную обраа ную связь. На рис. 2.29 приведены примеры, иллюстрирующие н: иболее распространенные виды обратных связей в усилителях: по следовательную обратную связь по напряжению [а), последователе ную обратную связь по току (б), параллельную обратную связь напряжению (в). Если при последовательной обратной свя (см. рис. 2.29, а, б) ее влияние сказывается на величине входной

напряжения собственно усилителя [)у, то при параллельной обратно связи (рис. 2.29, б) - на величине входного тока усилителя /у



Воздействие обратной связи может привести либо к увеличению, либо к уменьшению результирующего сигнала на входе усилителя! g первом случае обратную связь называют положительной, в0 втором - отрицательной.

Отрицательная обратная связь позволяет улучшить некоторые показатели усилителя, в связи с чем она нашла здесь преимущественное применение. Оценку влияния обратной связи на показатели усилителя рассмотрим на примере схе-мЫ с последовательной обратной связью по напряжению (рис. 2.29, а).

Определим коэффициент

усиления усилителя KUoc =

= бых/йх ПРИ наличии обратной связи.

С этой целью выразим напряжение усилителя иу через напряжение Ьъх и напряжение обратной связи (Joc

UY = Un + Uoa.

(2.106)

Разделив левую и правую части выражения (2.106) на выходное напряжение усилителя йВЫх, получаем

или

(2.107)

(2.308)


где ж = U /и

Рнс. 2.29. Виды обратных связей.* последовательная обратная связь по напряжению (а), последовательная обратная связь по току (б), параллельная обратная-связь по напряжению (в)

коэффициент передачи цепи обратной связи.

Из (2.108) находим соотношение для расчета коэффициента усиления усилителя, охваченного обратной связью:

Ки ос-

и

1~Ки х

(2.109)

Для упрощения анализа этого соотношения введем действительные значения Кип *:

К

(2.1 10) 133



Согласно выражению (2.110), при \>Ku* > 0 коэффициент у ления усилителя с цепью обратной связи Киос получается боль коэффициента усиления самого усилителя Ки. Это соответствует t ложительной обратной связи, когда напряжение Uос подается вход усилителя в фазе с входным напряжением UBX, вследствие чё Uу = UBX + U0G. Выходное напряжение усилителя с положительн* обратной связью UBUx = Ки{Иъх + 0е)> uUux, & следователь Kuoc > Ки.

Случай Ки* > 1 при положительной обратной связи харак{ ризует условие самовозбуждения усилителя, ког? на выходе усилителя появляется сигнал, состоящий из спектра час

независимо от сигнала на входе. При комплексных значениях

и % неравенство )Ки*\ > 1 соответствует условию самовозбужденг на фиксированной частоте с появлением сигнала на выходе, близко к синусоиде. Этот режим работы усилителя нашел широкое пр менение в генераторах синусоидального напряжения. При Ки*<.* имеем

К с/ос = , К <Ки- (2.111

Это соответствует отрицательной обратной связи, когда напр жение U0o подается в противофазе с напряжением UBX, вследстви, чего Uy - UBx - U0G. Таким образом, коэффициент усиления ус лителя с отрицательной обратной связью Киос оказывается меньш чем коэффициент Ки в усилителе без обратной связи.

Оценим стабильность коэффициента усиле: н и я усилителя с отрицательной обратной связью. С этой цель продифференцируем выражение (2.111):

dKu ос =-5------(2.1121

Умножив левую и правую части уравнения (2.112) на Ки и учт соотношение (2.111), получим выражение для относительных измё* нений коэффициентов усиления:

dKUoc dKv!Ku .

*с/ос l+Ko*

Из выражения (2.113) следует, что относительное изменение коэффициента усиления усилителя с отрицательной обратной связью в 1 + Ки* раз меньше относительного изменения коэффициента усиления усилителя без обратной связи. При этом стабильность коэффициента усиления повышается с увеличением глубины обратной, связи, т. е. величины 1 4- Ки*- Если, например, предположить- что относительное изменение коэффициента усиления усилителя1 dKu/Ku = 20% и 1 + Ки* = ЮО, то относительное изменение коэффициента усиления усилителя с обратной связью dKuoJKuoe составит всего 0,2%.



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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.