October 20 2017 00:40:36
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
принципы построения усилителей и генераторов
ЭЛЕКТРОНИКА- курс лекций

Глава 5. Основные параметры и принципы построения усилителей и генераторов на ОУ (0,5 лекции)

5.1. Параметры усилителей с обратными связями

Усилитель является невзаимным элементом, т.е. передает сигналы преимущественно в одном направлении с входа на выход. Свойства устройств, построенных на базе усилителей, существенно зависят от параметров контура (петли) обратной  связи (ОС), который образует замкнутый путь распространения сигналов в структуре.

Структурная схема многокаскадного усилительного устройства содержит пути прямой передачи сигналов (α1, α2, α3) и контуры обратной связи, охватывающие один (γ1 - K1) или несколько (γ2 - K1 - α2 - K2) каскадов (рис.5.1,а).








Рис 5.1. Структура многокаскадного усилителя (а) и каскад с обратной связью (б)

Влияние обратной связи на параметры преобразователя можно выявить на обобщенной схеме, содержащей усилитель, охваченный цепью обратной связи через пассивный четырехполюсник (рис.5.1,б). Выходной сигнал Y усилителя (ток i или напряжение u), характеризуемого передаточной функцией K(р), проходит через четырехполюсник обратной связи с коэффициентом передачи γ(р). Результат X0 суммируется с воздействием X (J или V) и служит входным сигналом X1 усилителя.

Анализ статических параметров преобразователя с обратной связью (коэффициентов передачи, входного и выходного сопротивлений) выполняется с помощью резистивных моделей каскада и четырехполюсника. В зависимости от характера влияния на входной сигнал усилителя выделяют виды обратной связи:

- отрицательную (ООС), уменьшающую сигнал на входе X1 = X – X0;

- положительную (ПОС), повышающую сигнал на входе X1 = X + X0.

Увеличение сигнала на входе усилителя при положительной обратной связи в некоторых случаях может скомпенсировать потери в пассивных элементах контура обратной связи и вызвать режим колебаний в усилителе. На этом принципе работают различные типы генераторов, в которых специально организуют положительную обратную связь. Вместе с тем, в устройствах может образоваться паразитная (не предусмотренная принципом функционирования) обратная связь, которая может привести к нежелательным колебаниям в усилителе. Поэтому для преобразователей с обратной связью обязательным является исследование устойчивости режима работы.

Отрицательная обратная связь оказывает стабилизирующее влияние на параметры усилительных устройств, и ее используют для формирования требуемых характеристик преобразователей. Сигнал обратной связи подают на сумматор со знаком минус и для каскада справедливы соотношения img149. С учетом уравнения четырехполюсника img150 несложно получить выражение коэффициента передачи усилителя с ООС в виде img151. Введение в структуру усилителя ООС приводит к снижению общего коэффициента усиления, но обеспечивает снижение его относительного изменения (стабилизацию) в соответствии с выражением img152

При значительном усилении в контуре обратной связи  çγKú >> 1 имеем Koc@ 1/γ, и параметры устройства практически полностью определяются параметрами цепи обратной связи, которые можно выполнить стабильными.

Входные и выходные сигналы каскада и четырехполюсника обратной связи представлены напряжением или током и возможны разные способы образования сигнала обратной связи:

- пропорционально выходному току (рис.5.2,а) или выходному напряжению (рис.5.2,б);

- подаче его на вход последовательно с источником напряжения (рис.5.2,в) или параллельно источнику тока (рис.5.2,г).

Сочетание указанных способов соединения образует различные виды обратной связи: параллельную по напряжению, параллельную по току, последовательную по напряжению и последовательную по току.


Рис. 5.2. Схемы снятия сигнала ОС пропорционального току (а), напряжению (б) и подача его на вход последовательно (в) или параллельно (г)

Анализ схем преобразователей с цепями обратной связи можно выполнить с использованием общих методов расчета электронных цепей. Например, при расчете статических параметров усилителя с параллельной ООС по напряжению замена ОУ резистивной моделью, подключение источника, нагрузки и цепи ОС дает расчетную схему, приведенную на рис.5.3.


Рис. 5.3. Эквивалентная схема усилителя с параллельной ООС по напряжению.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.04 секунд 2,256,560 уникальных посетителей