Классификация видов обратных связей

По глубине охвата:

• общую обратную связь (соединяющую входные и выходные выводы усилительного устройства в целом);

• местные обратные связи (соединяющие входные и выходные выводы одного каскада).

По виду зависимости ||от частоты:

• активная, или частотно-независимая, ОС – ;

• комплексная, или частотно-зависимая, ОС –

По знаку активной составляющей ||– положительная и отрицательная ОС.

По способу снятия сигнала ОС с выхода усилительного каскада различают ОС по напряжению и по току.

По способу подачи сигнала ОС на вход усилительного каскада различают последовательную и параллельную ОС.

По способу снятия с выхода и подачи на вход устройства различают четыре вида ОС:

• параллельная обратная связь по напряжению (Y-типа) (см. рис. 4,а);

• последовательная обратная связь по току (Z-типа) (рис. 4,б);

• последовательная обратная связь по напряжению (Н-типа) (рис. 4,в);

• параллельная обратная связь по току (F-типа) (рис. 4,г).

По степени зависимости петель ОС:

• независимые местные петли ОС (рис. 5, а);

• местные перекрещивающиеся петли ОС (рис. 5, б);

• комбинации независимых и перекрещивающихся петель ОС (рис. 5, в).

1. Параметры, характеризующие обратную связь

1. Коэффициент обратной связи:

• по напряжению ;

• по току .

2. Петлевое усиление :

• по напряжению ;

• по току .

Рис. 4. Основные способы подключения цепи обратной связи к усилителю:

а – OC по напряжению параллельного вида;

б – OC по току последовательного вида;

в – OC по напряжению последовательного вида;

г – OC по току параллельного вида.

Рис. 5. Многоканальные местные обратные связи: а – независимые; б – перекрещивающиеся

3. Фактор (глубина) обратной связи :

• по напряжению ;

• по току .

При отрицательной обратной связи .

4. Фактор обратной связи при разомкнутой цепи источника сигнала (холостой ход в цепи источника сигнала) F₁

F₁= 1 +β_{ос max}K_u,

где _{ос max}– максимальный коэффициент передачи цепи ОС.

5. Фактор обратной связи при разомкнутой цепи в нагрузке (холостой ход в нагрузке) F₂.

F₂= 1 +β_ос K_{u max},

где K_{u max}– максимальный коэффициент усиления основного звена.

4. Влияние обратной связи на стабильность усиления

Рассмотрим влияние ОС на стабильность коэффициента усиления на примере ООС по напряжению последовательного вида. Эта ООС вводится в усилитель, в том числе для стабилизации коэффициента усиления по напряжению.

При этом .

Напомним, что если стабилизируется коэффициент усиления по напряжению, то коэффициент усиления по току дестабилизируется, и наоборот. Практически, во сколько раз уменьшается коэффициент усиления усилителя с ООС, во столько же раз возрастает его стабильность.

Можно получить выражение для расчета относительного коэффициента усиления усилителя при введении ЭДС:

,

где ;;.

– соответственно абсолютное и относительное изменения величин.

При глубокой ООС, когда , получим

.

Полученное выражение показывает, что относительное изменение коэффициента усиления усилителя с ООС складывается из уменьшенного в раз относительного изменения коэффициента усиления усилителя без ОС и относительного изменения коэффициента передачи цепи ОС. Таким образом, пределом, к которому стремится стабильностьпри, является стабильность коэффициента передачи цепи ОС. Поэтому цепь ОС должна выполняться из высокостабильных элементов.