3.1.6 Зворотні зв’язки у підсилювачах

Д ля більш стійкої роботи чи зміни режиму підсилювача викорис­товують зворотний зв'язок, тобто частину вихідного сигналу (або весь сигнал) подають знову на вхід (рис. 3.9). Такий зв'язок утворю­ють спеціально шляхом уведення в схему підсилювача ланки зворот­ного зв'язку. В цьому випадку на вхід підсилювача подається напруга

(3.16)

де - напруга зворотного зв’язку, β – передаточний коефіцієнт ланки зворотного зв’язку.

З

Наявність зворотного зв'язку суттєво впливає на коефіцієнт підси­лення підсилювача. В цьому випадку він буде визначатись за виразом

(3.17)

де К - - коефіцієнт підсилення підсилювача без ланки зворотного зв'язку. Знак «+» відповідає від'ємному, а знак «—» - додатному зворотному зв'язку.

нак напруги U_зв.з визначається схемною реалізацією ланки зво­ротного зв'язку. Якщо U_зв.з брати зі знаком «+», то вона підсилює вхідну напругу, а такий зв'язок називають додатним, якщо ж U_зв.з брати зі знаком «—», то вона зменшує вхідну напругу, а сам зв'язок називають від'ємним. Крім цього, зворотні зв'язки поділяють на зв'язки за напругою ( ) і за струмом ( ).

U_{вх вих}

U_зв.з

Рис. 3.9. Структурна схема зворотного зв’язку

В режимі підсилення електричних сигналів використовується від'єм­ний зворотний зв'язок. При цьому він забезпечує незмінність коефі­цієнта підсилення при зміні параметрів транзисторів, а також пони­жує рівень спотворень.

Наявність додатного зворотного зв'язку змінює режим і підсилю­вач переходить в режим генерування сигналів.

В підсилювачі часто виникають зворотні зв’язки, які не створюються спеціально, а викликані особливостями конструкції підсилювача в цілому або окремих його елементів. Такі зв’язки називаються паразитними.

Паразитний зворотний зв’язок може бути від’ємним і додатнім. Від’ємний зворотний зв’язок може викликати непередбачене розрахунком значне зменшення коефіцієнта підсилення і тому є небажаним. При додатному зворотному зв’язку коефіцієнт підсилення збільшується, але разом з ним ростуть нелінійні і частотні спотворення сигналу, а також можливе самозбудження підсилювача.

3.1.7 Фазоінвертори

Найбільш простою схемою фазоінвертора є трансформатор (ТV1 на схемі рис.3.7,а), середня точка якого з’єднана з „землею”, і при підведенні напруги до первинної обмотки на виході трансформатора створюються дві напруги, зсунуті за фазою на 180º. Однак трансформатор з конструктивної очки зору є небажаним елементом схеми. Більш досконалою є транзисторна схема фазоінвертора (рис. 3.10).

Вихідні сигнали знімаються з колектора і емітера транзистора. Сигнал U_{вих 2}, який знімається з емітера, співпадає по фазі з вхідним сигналом U_вх (рис.3.11,а,б), а сигнал U_вих1, який знімається з колектора (рис.3.11,в), знаходиться з ним в протифазі.

- Е_К

R₁ R_K

C_р2

VT

C_р1

C_p3

R_г

R_н1

U_вх R₂

R_E R_н2

Рис. 3.10. Схема транзисторного фазоінверторного каскаду

Фазоінвертори ускладнюють підсилювальні пристрої, погіршуючи їх потенційні можливості. Тому бажано розробляти схеми підсилювачів, які не потребували б фазоінверторів.

U_вх

0

t

U_{вих 2} а)

0 t

U_E

U_{вих 2}

б)

U_{вих 1}

0 t

U_{вих 1} U_K

в)

Рис. 3.11. Часові діаграми транзисторного

фазоінвертора