28.Обратная связь в усилительных каскадах. Обратная связь по току последовательного типа

29.Схема с ос по току последовательного типа.

Обратная связь – передача сигнала с выхода устройства на его вход.

Структурная схема Ус. с ОС:

1 – собственный усилитель

2 – канал обратной связи (КОС)

3 – геометрическое суммирование сигналов источника и обратной связи.

1 и 2 образуют петлю ОС.

Общая ОС - ОС охватывает Ус. в целом.

Местная ОС – ОС охватывает часть Ус.

ОС по постоянному току  1,2 образуют замкнутую петлю по пост-му току.

ОС по переменному току  1,2 образуют замкнутую петлю по перем-у току.

ОС по пост. и перем. току  1,2 обр-ют замкн. петлю по пост. и перем. току.

Паразитная ОС  КОС образован паразитными связями между элементами.

Частотнонезависимая ОС  КОС не зависит от частоты.

Частотнозависимая ОС  КОС зависит от частоты.

Положительная ОС  сигнал источника и КОС суммируются (разность фаз м/у сигналом источника и КОС  0 в переменном токе).

Отрицательная ОС  сигнал источника и КОС вычитаются (разность фаз м/у сигналом источника и КОС  ).

В общем случаи ОС носит комплексный характер.

В зависимости от снятия сигнала ОС с выхода Ус., различают:

1. ОС по U  сигнал ОС пропорционален U_ВЫХ Ус.

2. ОС по I  сигнал ОС пропорционален I_ВЫХ Ус.

3. Смешанная ОС  часть ОС пропорциональна U_ВЫХ, а часть – I_ВЫХ Ус.

В зависимости от ввода ОС во входную цепь Ус., различают:

1. последовательная ОС  суммируются U_ист сигнала и КОС.

2. параллельная ОС  на вх. Ус. суммируются I_ист сигнала и КОС

Схемы ЗАМЕЩЕНИЯ

Последовательная ОС по U и её влияние на параметры усилителя. Влияние других видов обратной связи на параметры усилителя.

- коэффициент передачи канала связи

Коэфф. Ус. не охваченного ОС:

Коэфф. Ус. охваченного ОС: ; ; ; ;

Усиление – петлевое усиление

1 – глубина ОС, фактор ОС, возвратная разность.

 усилитель самовозбудится, превратится в генератор

(на одной частоте)  возникшие колебания – гармонические.

(в полосе частот)  возникшие колебания – негармонические.

Чем шире полоса частот, в которой вып этот усл, тем ближе колеб по форме к прямоугольным.

(при постоянном токе)  возникает триггерный эффект

(Ус. превращается в триггер).

При глуб отриц ОС единицей в знаменателе можно пренебр  (исп для стабилизации).

Канал ОС – пассивные элементы  они стабильны и стабилен.

; ;

[1] Влияние последовательной ООС на R_ВХ Ус (z_ВХ).

; U_c = U_вх(1 + K_u); ;

= z_вх(1 + K_U). = z_вх(1 + K_U)

Этот тип ООС  R_ВХ (z_вх).

[2] Влияние последовательной ООС на R_ВЫХ Ус. (z_ВЫХ).

; ; ;

; ;

;

У идеального Ус. R_ВХ > R_ВЫХ .

Последовательная ОС по U: уменьшает R_ВХ усилителя в (1 + К_U) раз.

коэффециент гармоник

Рассмотренная ООС расширяет полосу пропускания.

1. ООС во всех случаях:

•  К_УС,  его стабильность

•  полосу пропускания

•  нелинейные искажения

2. Последовательная ООС:

•  R_ВХ

Параллельная ООС:

•  R_ВХ

Независимо от способа снятия сигнала ОС с выхода усилителя.

3. ООС по U:  R_ВЫХ Ус.( ).

ООС по I:  R_ВЫХ Ус.( ). Независимо от способа введения сигнала во входную цепь.

У с. на БVT: выбор режима работы VT по постоянному току.

R₁ задает режим работы VT по пост-му току.

С₁, С₂ – разделительные или переходные конденсаторы.

Выбор режима работы по постоянному току.

В ых. статическая хар-ка в схеме с общим “Э”.

Р_К = U_КЭ  I_К;

I_К = P_К.MAX / U_КЭ;

;

 = arctg(1/R_К) - нагрузочная прямая по пост-му току (на ней находится раб точка)

Все эти рассуждения применительно, если R_H = .

_n = arctg (1 / (R_K || R_H)) = arctg ((R_K+R_H) / ( R_K R_H))

; ; ;

;

Амплитудно-частотная характеристика

Рассмотрим амплитудно-частотную характеристику усилителя (АЧХ). Очевидно, что для этого нужно построить зависимость амплитуды (коэффициента усиления) от частоты в двойном логарифмическом масштабе. Почему? Потому что сложные зависимости амплитуды от частоты в двойном логарифмическом масштабе превращаются в простые. Пример представлен на рис., верхняя кривая:

Для одиночного каскада, у которого верхнее и нижнее ограничение по частоте обычно связано с одной RC- цепочкой, нарастание и спад коэффициента усиления связано с частотой пропорционально (рост пропорционален f, спад обратно пропорционален f). В двойном логарифмическом масштабе и то и другое будет идти по прямой, наклонённой под 45⁰ к горизонтали. Другое удобство заключается в том, что двойной логарифмический масштаб полезен при больших изменениях частот и коэффициентов усиления.

Ещё нам надо будет искать сигнал, равный 0,7 от К_макс. Это значит, что нужно отступить вниз от К_макс на один и тот же шаг вне зависимости от того, чему равен К_макс.

Итак, у нас есть кривая К₀, это верхняя кривая на рис., которая описывает частотные свойства усилителя без обратной связи. Надо отступить от максимального значения К₀ на уровень 0,7 – этот уровень и определяет нижнюю и верхнуюю частотные границы, а их разность - f₀ это полоса частот.

Что же будет при использовании ООС? Надо применить уже известную формулу. Если ВК₀>>1, то К_ос=1/В. В противном случае К_ос<K₀. С учётом этого, в двойном логарифмическом масштабе кривая обрежется уровнем 1/В, как это показывает кривая К_ос . Отступив на ту же величину 0,7, получим новую полосу частот f_ос . Очевидно, это гораздо большая полоса частот.