8.4.2 Вплив зворотного зв`язку на основні параметри еп

Паразитний ЗЗ завжди є небажаним і погіршує параметри ЕП. Запрограмований ЗЗ широко використвується для необхідної корекції параметрів ЕП. Розглянемо основні напрями використання позитивного та негативного ЗЗ.

Позитивний ЗЗ збільшує результуючий коефіцієт підсилення (передачі) пристроїв, але обумовлює погіршення решти параметрів та характеристик ЕП. Використовують такий ЗЗ з метою підвищення чутливості ЕП при обовязковому вирішені питань стійкості для усунення умов самозбудження, а також широко для побудови вибірних підсилювачів та генераторів незатухаючих електричних коливань.

Негативний ЗЗ зменшує коефіцієнт підсилення ЕП, що відноситься до недоліків його використання, але створює можливості для корекції та покращення якісних характеристик і параметрів пристроїв:

Зменшуються лінійні спотворення за рахунок розширення смуги частот, що відповідно зменшує спотворення форми імпульсів;

• Амплітудна характеристика (рис.8.2) стає більш пологою, що обумовлює збільшення динамічного діапазону;

• Нелінійні спотворення зменшуються в (1 + βКп) раз, що важливо для прикінцевих та вихідних каскадів підсилення;

• Зміна вхідного опору ЕП при використані ЗЗ залежить тільки від способу його вмикання у вхідне коло і не залежить від того, яким чином підключена петля зворотного зв`язку до виходу. Вхідний опір ЕП з послідовним ЗЗ суттєво (в (1 + βКп) раз ) зростає. Такий ЗЗ створюється в емітерних (катодних, витікових) повторювачах, що дозволяє ефективно узгоджувати ЕП з датчиками, які вирізняються великим внутрішнім опором. Одночасно такий тип ЗЗ в стільки ж разів зменшує вихідний опір. Це також важлива перевага, тому що стає можливим підключити низькоомне навантаження. Наприклад, емітерні повторювачі широко використовуються для побудови безтрансформаторих підсилювачів потужності.

При створені паралельного ЗЗ, навпаки, вхідний опір зменшується, а тому такий ЗЗ доцільно використовувати обережно, враховуючи можливий вплив на режим попереднього какскаду.

Вихідний опір підсилюючого пристрою з колом ЗЗ залежить тільки від способу зняття сигналів ЗЗ (за напругою чи струмом ) та не залежить від того яким способом ці сигнали вводяться у вхідне коло ( послідовно чи паралельно). Наприклад, негативний ЗЗ за напругою в (1 + βКп) зменшує вихідний опір та не впливає на вхідний опір. Включення НЗЗ за струмом – збільшує вихідний опір.

Створення кола НЗЗ зазвичай використовують для підвищення стабільності роботи як однокаскадних так і багатокаскадних ЕП, виконаних на дискретних та інтегральних компонентах. Так, в транзисторних підсилювачах за схемою СЕ зазвичай передбачається темперетурна стабілізація за допомогою послідовного НЗЗ за струмом (розд. 4).

8.4.3 Паразитні зворотні звязки в підсилювачах

Паразитні ЗЗ виникають в результаті індуктивних та ємнісних з`язків між елементами схеми та каскадами. Для зменшення таких з`язків використовують екранування окремих елементів схеми, головним чином вхідних кіл ЕП, де корисні інформаційні сигнали ще дуже малі. Для цього окремі елементи розміщують в екранах з металів, які мають велику провідність або велику магнітну проникливість. Послабити паразитні ЗЗ можливо раціональним консруюванням ЕП (використання екранованих провідників, рознесення кіл входа та вихода та ін.).

Звернемо увагу на ще один тип празитного ЗЗ – це небажаний з`язок через використання спільного джерела живлення ЕП. На рис.8.4 подана принципова електрична схема двокаскадного підсилювача на біполярних транзисторах зі спільним джерелом живлення +E, яке має внутрішній опір R10. Реальні джерела зазвичай мають такі опори. При надходжені вхідних сигналів на цьому опорі виділяється змінна складова головним чином від протікання змінної складової другого каскаду, що значно перевищує за величиною стуми попереднього каскаду. Розглянемо випадок за відсутності конденсатора та резистора фільтра (С1 та R5). При надходжені на вхід позитивного напівперіода на колекторі VT1 формується негативний. При цьому значний струм вихідного каскаду зменшується, а значить зменшується спад напруги на внутрішньому опорі (R10). Напруга живлення колектроних кіл зростає і у відповідній пропорції через резистор R1 позитивний сигнал поступає на базу VT1. Фаза сигнала, який виникає за рахунок використання спільного джерела живлення, співпадає з фазою вхідного сигналу. В результаті утворюється позитивний ЗЗ. За достатньої глибини ПЗЗ підсилювач самозбуджується, що недопустимо. При цьому генерація зазвичай виникає на низьких частотах, де джерело живлення має найбільший внутрішній опір (на виході джерела живлення вмикаються ємнісні фільтри, опір яких зростає зі зменшенням частоти).

Для усунення паразитних ЗЗ через джерело живлення використовують розв`язувальні фільтри, які складаються з опору R5 (вмикається послідовно з колекторним резистором першого каскаду) та конденсатора С1 ( рис.8.4). В результаті змінна складова джерела живлення відфільтровується на землю через конденсатор і не попадає в коло бази VT1.

Зниження паразитного ЗЗ через спільне джерело живлення досягається також використанням стабілізованих джерел живлення з малим внутрішнім опором (розд.10).