Модуль 6

Обратной связью называется электрическая связь между каскадами, при которой часть энергии усиленного сигнала с выхода усилителя подается обратно на его вход (воздействие выходной цепи усилителя на его входную цепь).

Обратная связь в усилителях

Режим АВ

Режим В

Применение.

Недостаток.

Очень низкий кпд усилителя.

В этом режиме работают каскады предварительного усиления или маломощные выходные каскады.

Рабочая точка Р выбирается в начале характеристики U_БЭ = 0 (рис 5.14 б). в режиме В переменные составляющие тока и напряжения транзистора возникают лишь в положительные полупериоды входного напряжения. Выходное напряжение имеет форму полу-синусоиды при синусоидальном входном сигнале, т.е. нелинейные искажения очень большие.

Режим В характеризуется более высоким кпд, который может достигать 80 %, т.к. ток покоя в этом случае равен 0, а постоянная составляющая тока при наличии входного сигнала имеет небольшое значение.

Достоинство - высокий кпд.

Недостаток - большие нелинейные искажения.

Применение - используется этот режим в двухтактных усилителях мощности.

Режим С.

Рабочая точка Р выбирается левее начала характеристики и напряжение смещения на базе U_БЭ имеет другую полярность, чем в режиме А.

Достоинство- кпд приближается к 85 %.

Недостаток - очень большие искажения.

Применение - используется в избирательных усилителях и автогенераторах, которые благодаря наличию колебательных контуров или других частично-зависимых устройств выделяют лишь основную гармонику из несинусоидального напряжения, возникающего вследствие больших нелинейных искажений.

Является промежуточным между режимами А и В (рис. 5.14 в).

Режим АВ имеет меньшее нелинейные искажения, чем режим В, но более экономичен, чем режим А.

Классификация обратной связи

1. Обратная связь – полезная, если она возникает в результате применения специальных схем и служит для улучшения свойств усилителя. Обратная связь – паразитная, если возникает за счет нежелательных влияний различных цепей друг на друга.

2. по характеру воздействия: положительная и отрицательная обратная связь.

Рис. 5.15. Структурная схема усилителя с обратной связью

Если при наличии обратной связи входное напряжение U_ВХ складывается с напряжением обратной связи U_ОС, в результате чего на усилитель подается увеличенное напряжение U₁ (U₁= U_ВХ + U_ОС), то такую обратную связь называют положительной.

Напряжения обратной связи и входного сигнала находятся в фазе.

Если после введения обратной связи напряжение U₁ на входе уменьшается, что вызывается вычитанием напряжения обратной связи U_ОС из входного напряжения U_ВХ (U₁= U_ВХ - U_ОС), то такую обратную связь называют отрицательной. Напряжение обратной связи сдвинуто по фазе на 180⁰ относительно напряжения входного сигнала. Отношение напряжения обратной связи U_ОС, поступающего на вход усилителя к напряжению на выходе U_ВЫХ называется коэффициентом обратной связи β

При положительной обратной связи β принимает значение от 0 до +1, при отрицательной обратной связи от 0 до –1.

При увеличении численного значения β обратная связь становится более глубокой, т.е.

U_ОС =

Коэффициент усиления усилителя с отрицательной обратной связью уменьшается в (1+ βК) раз,

где К – коэффициент усиления усилителя без обратной связи.

Коэффициент усиления с положительной обратной связью увеличивается в (1- βК) раз. Если и колебания на выходе усилителя будут существовать при отсутствии полезного сигнала. Усилитель самовозбуждается, превращаясь в генератор электрических колебаний. Несмотря на снижение коэффициента усиления при отрицательной обратной связи она часто применяется в усилителях, так как улучшаются свойства усилителя:

- повышается стабильность коэффициента усиления усилителя при изменениях параметров транзисторов;

- снижается уровень нелинейных искажений;

- увеличивается входное и уменьшается выходное сопротивление усилителя.

Контрольные вопросы по модулю 5

1. Как классифицируются электронные усилители?

2. Что называется коэффициентом усиления, в каких единицах он измеряется?

3. Как выбирают рабочую точку, как обеспечивается ее заданное положение?

4. Как обеспечивают температурную стабилизацию рабочей точки?

5. Какие основные схемы межкаскадных связей используются в усилителях?

6. При каких условиях усилитель отдаёт в нагрузку максимальную мощность?

7. С какой целью используются выходные трансформаторы в УНЧ?

8. Чем отличается режим усиления АВ от режима В?

9. Как объяснить увеличение кпд каскада, работающего в режиме В?

10. Что такое обратная связь, по каким причинам она возникает?

11. Что является основным недостатком усилителя постоянного тока?

12. Где применяются усилители постоянного тока, и чем они отличаются от других усилителей?

Тест контроля знаний по модулю 5

	На какие электроды подается входное напряжение в схеме с общим эмиттером?	а) на базу относительно эмиттера; б) на эмиттер относительно коллектора; в) на коллектор относительно базы.
	Чему равен коэффициент усиления в многокаскадном усилителе?	а) К = К1 + К2; б) К = К1 х К2; в) К = К2\ К1.
	В каких фазовых соотношениях находятся входной и выходной сигналы усилителя?	а) совпадает по фазе; б) отличаются на 90^0; в) находятся в противофазе.
	Какова роль температурной стабилизации (цепочка RЭ – CЭ) в транзисторных схемах усилителя?	а) увеличивает коэффициент усиления; б)делает работу усилителя устойчивой; в)увеличивает кпд усилителя.
	В выходной цепи усилителя ставят конденсатор. Укажите его назначение	а) не пропускает в нагрузку постоянную составляющую тока; б) увеличивает КПД усилителя; в) уменьшает нелинейные искажения
	Укажите назначение делителя RБ1 - RБ2 в схеме	а) для увеличения коэффициента усиления; б) для увеличения входного сопротивления; в) для выбора рабочей точки
	В каком режиме работает усилитель при данном выборе рабочей точки?	а) в режиме А; б) в режиме В; в) в режиме АВ; г) в режиме С.
	Определите коэффициент передачи по току в схеме с общей базой, если коэффициент усиления по току в схеме с общим эмиттером равен 70?	а) 0,996; б) 0,986; в) 0,978.
	Определите коэффициент усиления по току в схеме с общим эмиттером, если коэффициент передачи по току в схеме с общей базой равен 0,978	а) 70; б) 44,5; в) 52.
	Укажите назначение резистора RК?	а) для увеличения коэффициента усиления; б) для увеличения коэффициента полезного действия; в) для увеличения выходного сопротивления.
	Определите изменение выходного тока (IК) в схеме с общим эмиттером, если коэффициент усиления равен 50, а изменение выходного тока (IБ) равно 150 мкА	а) 7,5 мА; б) 850 мкА; в) 7,5 мкА.

Электронные генераторы

Электронный генератор – это устройство, преобразующее электрическую энергию источника постоянного тока в энергию незатухающих электрических колебаний требуемой формы, частоты и мощности.

Классификация электронных генераторов.

1. По форме генерируемых колебаний: генераторы гармонических (синусоидальных) колебаний, генераторы колебаний несинусоидальной формы (релаксационные – импульсные).

2. По частотному диапазону: НЧ – низкочастотные (от 0,01 Гц до 100 кГц), ВЧ – высокочастотные (от 100 кГц до 100 МГц), СВЧ – сверхвысокочастотные (от 100 Мгц и выше).

3. По способу возбуждения: с независимым внешним возбуждением и с самовозбуждением (автогенераторы).

Схемы электронных генераторов представляют собой схемы усилителей охваченных глубокой положительной обратной связью, при которой выполняется условие: βК ≥1, где К – коэффициент усиления усилителя;

β – коэффициент передачи цепи обратной связи;

Дата добавления: 2015-06-04