35.Классификация ос по признакам ответвления и суммирования сигнала ос. Примеры усилителей с ос различных типов.

В зависимости от знака k_петл выделяется два вида обратной связи. Если k_петл >0, обратная связь называется положительной (ПОС). В случае ПОС k_петл должен быть меньше 1, иначе приближение малых изменений сигнальных величин, благодаря которому определен k_петл , будет неверным. Если это условие выполнено, то коэффициент усиления усилителя с ПОС будет больше, чем у того же усилителя без ОС (k>k₀).

В торой тип ОС реализуется при k_петл<0. Обратная связь в этом случае называется отрицательной (ООС). Модуль k_петл при отрицательно ОС ничем не ограничен. Согласно (10.9) ООС уменьшает коэффициент усиления усилителя и, в зависимости от| k_петл| это уменьшение может быть во много раз. Тем не менее, именно ООС является широко используемой в усилительной технике. Она позволяет получить нужные рабочие параметры усилителей, а достижение больших коэффициентов усиления не представляет проблем.

В случае быстрых изменений сигнальных величин линейное приближение позволяет сохранить принятый способ описания процессов. Однако теперь необходимо считать, что быстрые изменения происходят по синусоидальному закону, а малые приращения сигнальных величин представляют собой их комплексные амплитуды. При этом внешний вид формулы для коэффициента усиления (43) остается прежним, но все коэффициенты передачи необходимо заменить на коэффициенты передачи комплексных амплитуд, которые будут зависеть от частоты гармонических изменений:

и вместо (10.9) получим

(10.10)

Построение усилителей с ОС. В зависимости от характера ответвителя сигнала ОС на выходе усилителя и сумматора на входе выделяется несколько типов ОС. Если входной сумматор прибавляет к напряжению входного сигнала напряжение сигнала ОС, обратная связь называется напряженческой. Если сумматор суммирует токи входного сигнала и сигнала ОС, обратная связь называется токовой. Если ответвитель формирует сигнал ОС из напряжения выходного сигнала усилителя, говорят, что существует ОС по выходному напряжению. Если сигнал ОС формируется из тока выходного сигнала усилителя, то реализуется обратная связь по выходному току.

Следует заметить, что входной сумматор и выходной ответвитель в явном виде присутствуют в цепи усилителя редко, однако их всегда можно выявить при подробном рассмотрении. На рис.10.11 показаны четыре возможные комбинации типов обратной связи в усилителях на основе ОУ. На рис.10.11а напряжение ОС формируется из напряжения выходного сигнала с помощью делителя R2, R1: u_oc=u_выхR₁/(R₁+R₂). Данный сигнал ОС поступает на инвертирующий вход ОУ. Благодаря дифференциальному входу ОУ усилению подвергается разностный сигнал u_вх-u_ос. Таким образом функцию сумматора выполняет сам ОУ, добавляя к u_вх сигнал u_ос со знаком минус, который определяет знак коэффициента ОС: k_oc=-R₁/(R₁+R₂). Собственный коэффициент усиления ОУ –k₀ положителен и огромен. Подставив k₀ и k_oc в формулу (10.10), определим коэффициент усиления амплитуды напряжения усилителя с ОС k=k₀/(1+k₀R₁/(R₁+R₂))≈1+R₂/R₁, что естественно совпадает с (9.2).

В случает токовой ОС по выходному напряжению, показанной на рис. 10.11б, на инвертирующем входе ОУ происходит суммирование токов входного сигнала i_вх=u_вх/(R₁+R₂) и сигнала ОС i_oc=u_вых/(R₁+R₂). Если вычислять коэффициент усиления амплитуды напряжения, то отличие от предыдущего усилителя состоит в изменении знаков k₀ и k_oc а также в том, что напряжение входного сигнала на пути к входу усилителя проходит R1 и ослабляется в R2/(R1+R2) раз. Поэтому формула для k будет иметь следующий вид:

(10.11)

Аналогично с позиций общей теории обратной связи можно вычислить коэффициенты усиления усилителей с ОС по выходному току.