Основные определения. Виды обратной связи

Обратная связь (ОС) и ее влияние на основные показатели усилителей.

Большинство усилителей обладают обратной связью.

Обратная связь – это передача части мощности сигнала с выхода усилителя на его вход, то есть в направлении, обратном усилению сигнала.

Такая связь образует цепь своего наличия. Цепь обратной связи характеризуется коэффициентом передачи, который показывает, какая часть сигнала снимается с выхода усилителя и подается на его вход:

Uс вх

В = -----------

U вых

ОС классифицируется по ряду признаков:

- по причинам возникновения (внутренняя, внешняя, паразитная);

- по знаку (положительная и отрицательная);

- по способу введения в усилитель (последовательная или параллельная);

- по способу снятия с выхода усилителя (по току или напряжению);

- по частотным свойствам (частотно-зависимая и частотно-независимая).

Структурная схема усилителя

Структурная схема усилителя с ОС.

	Усилитель

Вх Вых

Вых Вх

Внешняя обратная связь получила широкое распространение в усилителях на дискретных элементах и особенно в усилителях на интегральных схемах.

ООС – это обратная связь, при которой напряжение ОС действует на входе усилителя в противофазе с напряжением источника сигнала, то есть результирующее значение напряжения уменьшается.

ПОС увеличивает результирующее значение напряжения входного сигнала усилителя, так при ней ОС действует в фазе с напряжением источника сигнала.

Усилитель и ЦОС – это два четырехполюсника, которые можно соединить между собой четырьмя разными способами. В зависимости от этого можно организовать 4 основные схемы усилителя.

ЦОС могут содержать различные рабочие элементы, влияющие на характеристики усилителя. Если ЦОС имеет коэффициент передачи в, не зависящий от частоты, то такую ОС называют частотно-независимой.

Одним из основных показателей, оценивающих ОС в усилителе, является глубина ОС.

К

А = ----

Ксв

К – коэффициент усиления усилителя без ОС;

Ксв – с ОС.

А измеряется в относительных единицах или децибеллах.

Структурно усилитель с цепью ОС может быть следующих типов:

1. Параллельная ОС по току.

2. Последовательная ОС по току.

3. Комбинированная ОС по входу и по току.

4. Параллельная ОС по напряжению.

5. Последовательная ОС по напряжению.

6. Комбинированная по входу ОС и по напряжению.

7. Последовательная ОС комбинированная по выходу.

8. Параллельная ОС комбинированная по выходу.

Паразитной называют обратную связь, существующую между отдельными цепями, деталями и каскадами многокаскадного усилителя. Паразитная связь ухудшает свойства усилителя, создает дополнительные частотные, фазовые и нелинейные искажения. Поэтому паразитные связи в усилителе должны быть ослаблены настолько, чтобы не влияли на свойства и показатели усилителя.

Основными видами паразитных обратных связей в усилительных устройствах являются:

- электростатические;

- индуктивные;

- электромагнитные;

- электромеханические;

- связи через общие источники питания.

Паразитная связь может охватывать как один, так и несколько каскадов, и тогда ее влияние на коэффициент усиления и фазовые сдвиги гораздо сильнее.

Электростатическая (емкостная) паразитная связь представляет собой параллельную обратную связь по напряжению, обусловленную емкостями, существующими между любыми проводниками и деталями различных каскадов, а так же емкостью между входными и выходными цепями усилителя. При этом сопротивление емкости, создающей эту связь падает с ростом частоты, а проходящая через нее энергия сигнала растет, значительно изменяя параметры и характеристики усилителя.

Уменьшит паразитные электростатические связи можно рациональным монтажом и правильной конструкцией усилителя, то есть усилитель помещают в металлическую коробку, соединенную с общим проводом усилителя, а каскады располагают последовательно друг за другом, осуществляя, максимальное удаление опасных цепей. В усилителях с большим усилением или большой высокой частотой производят экранирование входных и выходных цепей металлическими экранами.

Индуктивная (магнитная) паразитная связь обусловлена взаимной индукцией между любыми проводниками и деталями усилителя, по которым проходит ток сигнала, и главным образом между его трансформаторами.

Для ослабления этой связи трансформаторы устанавливают возможно дальше один от другого уменьшая при этом их габаритные размеры, изготовляя сердечник из специальных сплавов с очень высокой магнитной проницаемостью и помещают их в магнитный экран из того же сплава. Трансформаторы крепят на корпусе через прокладку из немагнитного материала.

Электромагнитная паразитная связь на сверхвысоких частотах возникает между выводными проводниками усилительных элементов, обладающих индуктивностью и емкостью и образующих колебательный контур с распределенными постоянными. Такая связь приводит к резкому уменьшению коэффициента усиления и выходной мощности. Ее обычно устраняют за счет припайки к входным и выходным выводам транзистора защитного резистора небольшой емкости.

Электромеханическая паразитная связь. Проявляется в усилителях, подвергающихся вибрации и сотрясениям или расположенных вблизи громкоговорителя, приводящая к появлению микрофонного эффекта. Особенно это проявляется в многокаскадных усилителях на электронных лампах, поэтому их стараются не использовать.

Эти паразитные связи являются наиболее преодолимыми, чего нельзя сказать о паразитной связи через источник питания.

Дата добавления: 2014-01-06