Обратные связи в усилителях.

Обратная связь(ОС) – связь между цепями усилителя, посредством которой сигнал передается в направлении обратном нормальному (к примеру, от промежуточного усилителя к предварительному) - т.е. с выхода усилителя на его вход.

В общем случае сигнал обратной связи может либо суммироваться с входным сигналом, либо вычитаться из него. В зависимости от этого различают положительные(ПОС) или отрицательные(ООС) обратные связи.

ОС называется положительной(ПОС) если фаза входного сигнала и сигнала обратной связи совпадают.

ОС называется отрицательной(ООС) если входного сигнал и сигнал обратной связи находятся в противофазе.

Изменение передаточной характеристики (зависимость выхода от входа) является зависимостью от ОС.

Введение ООС приводит к вращению передаточной характеристики относительно начала координат.

Введение ПОС увеличивает коэффициент усиления усилителя.

Введение ООС уменьшает коэффициент усиления усилителя

Если цепь ОС охватывает весь усилитель, то её принято называть общей ОС, если только часть усилителя – её называют местной или локальной ОС.

По способу получения сигнала ОС различают ОС по току и напряжению. Для получения обратной связи по напряжению сигнал ОС должен быть пропорционален выходному напряжению усилителя. Для получения ОС по току на дополнительном измерительном элементе (датчике тока) снимают R_дт , включенного последовательно с нагрузкой.

Выделение сигнала ОС по напряжению:

По току:

По способу введения ОС различают:

-последовательные;

-параллельные.

Для получения последовательной ОС сигнал с выхода усилителя вводится последовательно с источником входного напряжения. В этом случае на входе усилителя выполняется алгебраическое суммирование напряжений.

U_{вх. ус.} = U_вх + U_ос

Последовательная обратная связь по напряжению:

Для получения параллельной ОС, сигнал ОС выхода усилителя вводится параллельно источнику входного напряжения. При этом на входе усилителя происходит алгебраическое суммирование напряжений. i_вх.ус. = i_вх. + i_ос

Конкретный знак входных сигналов зависит от знака ОС. Возможны комбинированные способы как снятия, так и введения ОС. На практике наиболее часто применяются 4 основных типа цепей ОС:

• последовательная ОС по выходному напряжению;

• последовательная ОС по выходному току;

• параллельная ОС по выходному напряжению;

• параллельная ОС по выходному току.

Каждый из указанных типов может осуществлять как ПОС так и ООС в общем случае.

Различают также частотно-зависимую (инерционную) и частотно-независимую ОС.

Применение инерционных ОС позволяет изменять свойства усилительных устройств только в требуемых диапазонах частот.

Схемотехника усилительных каскадов на бп и полевых транзисторах. Усилители на транзисторах.

Усиление электрических сигналов необходимо при приеме радиосигналов, контроле и автоматизации технологических процессов, при измерении электрических и неэлектрических величин и т.д.

Простейшим усилителем является усилительный каскад (см. рисунок), содержащий нелинейный управляемый элемент УЭ, как правило биполярный или полевой транзистор, резистор R и источник электрической энергии E.

Усилительный каскад имеет входную цепь, к которой подводится входное напряжение (усиливаемый сигнал) и выходную цепь, с которой снимается выходное напряжение U (усиленный сигнал). Усиленный сигнал имеет значительно большую мощность по сравнению с входным сигналом. Увеличение мощности сигнала происходит за счет источника электрической энергии. Процесс усиления осуществляется посредством изменения сопротивления управляемого элемента, а, следовательно, и тока в выходной цепи, под воздействием входного напряжения или тока.

Рисунок – Структурная схема усилительного каскада

Выходное напряжение снимается с управляемого элемента или рези-стора R. Таким образом, усиление основано на преобразовании электрической энергии источника постоянной ЭДС E в энергию выходного сигнала за счет изменения сопротивления управляемого элемента по закону, задаваемому входным сигналом.

Основными параметрами усилительного каскада являются:

- коэффициент усиления по напряжению

- коэффициент усиления по току

- коэффициент усиления по мощности

Существует три базовые схемы включения БП транзистора:

1. схема с общим эмиттером (ОЭ)

2. схема с общим коллектором (ОК), также называемый эмиттерный повторитель.

3. Схема с общей базой.