Виды обратных связей

Обратной связью (ОС) называют подачу части (или всего) выходного сигнала усилителя на его вход. Обычно ее специально вводят для целенаправленного изменения характеристик усилительного устройства. Однако иногда она возникает самопроизвольно. Такую обратную связь называют паразитной.

В зависимости от способа получения сигнала ОС различают обратную связь по напряжению (сигнал ОС пропорционален напряжению нагрузки) и по току (сигнал ОС пропорционален току нагрузки).

По способу введения сигнала ОС во входную цепь усилителя различают обратную связь последовательную (когда суммируются напряжения и ) и параллельную (когда суммируются токи и

Рассмотрим усилитель с последовательной обратной связью по напряжению (рис. 2.1). Сигнал ОС связан с выходным напряжением соотношением , где – операторный коэффициент передачи по напряжению цепи обратной связи.
Напряжение на входе усилителя с ОС можно представить в виде

(2.1)

 

Коэффициент усиления по напряжению усилителя с обратной связью определяется соотношением

(2.2)

Разделив в выражении (2.2) числитель и знаменатель на получим

(2.3)

Величину называют петлевым усилением, а – глубиной обратной связи.

Обратную связь называют положительной, если сигнал ОС суммируется с усиливаемым сигналом. В усилителе с положительной обратной связью (ПОС) суммарный фазовый сдвиг в петле равен нулю и а При коэффициент усиления увеличивается по сравнению с усилителем без ОС, а при стремится к бесконечности (физически это означает, что усилитель самовозбуждается и превращается в автогенератор).

Обратную связь называют отрицательной, если сигнал ОС вычитается из усиливаемого сигнала. В усилителе с отрицательной обратной связью (ООС) суммарный фазовый сдвиг в петле равен 180 эл. град., а т.е. коэффициент усиления уменьшается. Несмотря на это, последовательная ООС по напряжению очень широко применяется, так как существенно улучшаются свойства усилителя:

а) повышается стабильность коэффициента усиления по напряжению при изменениях параметров транзисторов;

б) снижается уровень вносимых данным усилителем нелинейных искажений;

в) расширяется полоса пропускания;

г) увеличивается входное и уменьшается выходное сопротивление усилителя.