34. Положительная обратная связь.

Под обратной связью в усилителях понимают воздейст­вие электрической цепи усилителя, при котором часть выходного сиг­нала подается на вход усилителя. Если после введения обратной связи сигнал U_вых на выходе усилителя увеличивается, что обусловлено складыванием сиг­нала обратной связи с входным сигналом U_вх, то такую обратную связь называют положительной. Для ПОС коэф. усил-я определ-ся сл. образом:

К пос=К/(1-βК)

ПОС повышает коэф. усил-я усилителя. При βК=1, К_пос стремится к бесконечности и усилитель превращается в генератор, поэтому ПОС в основном применяют в генераторах, если βК<1, то:

1) ПОС по модулю увеличивает коэф. усил-я.

2) ухудшается стабильность и увеличиваются искажения

35. Самовозбуждение усилителей.

Самовозбуждение- это явление, которое наблюдается в усилителях при введении положительной обратной связи. Обратной связью называется процесс, когда часть усиленного сигнала передается обратно во входную цепь. Внедрение обратной связи призвано улучшить показатели усилителя или придать ему некоторые специфические свойства.

Ку-коэффициент усиления усилителя без ОС,

β- коэффициент передачи цепи обратной связи

Коэффициент усиления усилителя с ОС определяется:

,или

В области высших частот появляется фазовый сдвиг φ. На частоте f_* фазовый сдвиг составляет 180⁰, К_UOC - становится отрицательной величиной, т.е. ООС становится ПОС. При K_*β=1 получим . Это означает что при Uвх=0 на выходе существует ненулевое выходное напряжение.

36. Амплитудные условия самовозбуждения.

В реальном усилителе возможность усиливать высокочастотные сигналы ограничена инерционностью самого транзистора. С ростом частоты модуль коэффициента передачи (β) уменьшается и появляется запаздывающий эффект. В области высших частот появляется фазовый сдвиг φ. На частоте f_* фазовый сдвиг составляет 180⁰, К_UOC - становится отрицательной величиной, т.е. ООС становится ПОС. При К_*=1 получим . Это означает что при Uвх=0 на выходе существует ненулевое выходное напряжение.

Амплитудным условием самовозбуждения является равенство βК=1.

39. Операционные усилители.

Т ермин «операционный усилитель» относится к усилителям посто­янного тока с большим коэффициентом усиления, имеющим диффе­ренциальный вход (два входных вывода) и один общий выход (один вывод). Название этих усилителей связано с первоначальным их применением главным образом для вы­полнения различных операций над аналого­выми величинами (сложение, вычитание, ин­тегрирование и др.).

Однако благодаря дос­тижениям в области микроэлектроники и широкому выпуску операционных усилите­лей в интегральном исполнении открылись их более широкие схемотехнические возмож­ности. В настоящее время операционные усилители (ОУ) играют роль многоцелевых элементов при построении аппаратуры самого различ­ного назначения. Они применяются в усилительной технике, устрой­ствах генерации сигналов синусоидальной и импульсной форм, в стабилизаторах напряжения, активных фильтрах и т. д. Условное обозначение ОУ показано на рис. Один из входов усилителя (Uвх.н, «+») называется неинвертирующим, а второй (Uвх.и, «—») — инвертирующим. При подаче сигнала на неинвертирующий вход приращение выходного сигнала совпадает по знаку (фазе) с приращением входного сигнала. Если же сигнал подан на инвертирующий вход, то приращение выходного сигнала имеет обратный знак (противоположный по фазе) по сравнению с приращением входного сигнала. Инвертирующий вход часто исполь­зуют для введения в операционный усилитель внешних отрицатель­ных обратных связей. Основу ОУ составляет дифференциальный каскад, применяемый в качестве входного каскада усилителя. Выходным каскадом ОУ обыч­но служит эмиттерный повторитель (ЭП), обеспечивающий требуемую нагрузочную способность всей схемы. Поскольку коэффициент уси­ления по напряжению эмиттерного повторителя близок к единице, необходимое значение Кuоу операционного усилителя достигается с помощью дополнительных усилительных каскадов, включаемых между дифференциальным каскадом и ЭП. В зависимости от коли­чества каскадов, используемых для получения требуемого значения Киоу, ОУ подразделяют на двух- и трехкаскадные. Выходными параметрами ОУ являются выходное сопро­тивление, а также максимальное выходное на­пряжение и ток. ОУ должен обладать малым выходным со­противлением для обеспечения высоких значений напряжения на выходе при малых сопротивлениях нагрузки. Малое выходное со­противление (десятки и сотни ом) достигается применением на выхо­де ОУ эмиттерного повторителя. Максимальное выходное напряжение (положительное и отрицательное), как указывалось, близко к нап­ряжению питания E_к = Е_К1 = Е_к2, которое может составлять 3—15 В. Максимальный выходной ток ограничивается допустимым коллекторным током выходного каскада ОУ. Энергетические пара­метры ОУ оценивают максимальными потребляемы­ми токами от обоих источников питания и соответственно сум­марной потребляемой мощностью. Усиление гармонических сигналов характеризуется частотными параметрами ОУ, а усиление импульсных сигналов — его скорост­ными или динамическими параметрами. Частотные параметры определяют по амплитудно-частотной характеристики.