На головну

Приклади негативного зворотного зв'язку в підсилювачах.

  1. I. Приклади деяких розподілів дискретних випадкових величин
  2. U За уривчастості зв'язку діляться на безперервні і дискретні.
  3. U По ролі і місця в структурі можуть бути виділені: основні, що доповнюють, дублюючі, контрольні та коригувальні зв'язку.
  4. U За характером впливу виділяють позитивні, негативні і нейтральні зв'язку.
  5. Автогенератор у вигляді підсилювача з позитивним зворотним зв'язком.
  6. Аналіз поведінки витрат і взаємозв'язку витрат, обсягу продажів і прибутку
  7. АПАРАТУРА ЛІНІЙ ЗВ'ЯЗКУ

У радіоелектронних пристроях зазвичай потрібно, щоб коефіцієнт посилення був стабільним і точно відомим, не залежав від характеристик самого ОУ і частоти вхідного сигналу. Існує порівняно простий спосіб задовольнити поставленим вимогам - введення негативного зворотного зв'язку (ООС).

Як видно з виразу (5.4) введення ООС в підсилювач:

а) зменшує коефіцієнт посилення в g раз;

b) ООС в g раз збільшує вхідний опір і в стільки ж разів зменшує вихідний опір.

с) Продифференцируем співвідношення (5.4):

 . (5.6).

З цього співвідношення випливає, що відносна зміна коефіцієнта посилення з ООС завжди буде в g разів менше, ніж у підсилювача без неї. Таким чином, будь-які відносні зміни коефіцієнта посилення, пов'язані з флуктуаціями температури, нестабільністю джерел живлення і ін. Зовнішніми впливами на підсилювачі з ООС будуть позначатися в меншій мірі.

d) Введення в підсилювач ООС дозволяє розширити його смугу пропускання. Якщо відносне зменшення посилення від максимального значення для підсилювача без ООС DKвус/Kвус, То при тому ж відхиленні частоти підсилювача з ООС згідно (5.6) DKo/Ko буде в g разів менше. Таким чином, однакове відносне зменшення посилення настає при більшому відхиленні частоти по обидва боки від максимуму, тобто смуга пропускання підсилювача розширюється.

Підсилювач на біполярному транзисторі. Автоматична ООС в ланцюзі емітера.

При нормальних умовах роботи транзистора, зворотний струм колектора iKБО , Розглянутий у розділі 1 (див. (1.8)), зазвичай подвоюється з підвищенням температури на кожні 10о С. В результаті може значно змінюватися з температурою і загальний струм колектора, що призведе до появи нелінійних спотворень вихідного сигналу.

Мал. 5.6. Зворотній зв'язок в підсилювачі на біполярному транзисторі:

а) в ланцюзі емітера, б) в ланцюзі колектор-база.

Для можливості утримання колекторного струму в схемі підсилювача (рис.5.6 а)) використовують резистор RЭ. Механізм впливу ООС (емітерний стабілізації) полягає в наступному. Збільшення струму колектора відповідно до загального співвідношенні для струмів в транзисторі (1.7) викликає відповідні збільшення струму емітера. У той же час зростання напруга на емітерний резисторі призводить до зниження потенціалу база-емітер транзистора:

 (5.7).

Тоді, відповідно до прохідної ВАХ транзистора (див. Ріс.1.15) це повинно зменшити колекторний струм, і, отже, небажані температурні зміни останнього можна значною мірою стабілізувати.

Коефіцієнт передачі зворотного зв'язку в цій схемі, виходячи з (5.7), b=RЭ/ R.

Аналогічним чином проявляє себе і механізм Істоковий стабілізації в транзисторних каскадах, що використовують польові транзистори.

Підсилювач на біполярному транзисторі. ООС в ланцюзі колектор-база.

Іншою поширеною схемою стабілізації режиму роботи підсилювача є введення ООС по напрузі в ланцюзі колектор-база (рис. 5.6 б)).

Тут частина струму колектора IK1 через резистор RБ подається на базу транзистора, так що

 (5.8).

Таким чином, збільшення колекторного струму буде знижувати напругу баз-емітер, що в свою чергу з вигляду прохідний ВАХ транзистора (ріс.1.15) знизить колекторний струм, тобто ООС утримає Iк в колишніх значеннях.

Коефіцієнт передачі зворотного зв'язку в цій схемі, виходячи з (5.8), b=RК/ RБ.

Недоліком даної схеми є велика змінна складова вхідного струму через опір RБ, Оскільки напруга на його верхньому кінці щодо землі дорівнює напрузі сигналу, посиленого транзистором. Можна показати, що таке включення опору RБ еквівалентно включенню на вході опору  , де К - коефіціент посилення.

Іноді, для усунення шунтуючого впливу опору його розбивають на дві частини і замикають середню точку через конденсатор досить великої ємності на землю. Ємність усуває небажану зв'язок між входом і виходом через RБ за посиленим змінним сигналом.

Підсилювач на ламповому триоде.

В підсилювачі на ламповому триоде (рис.5.7) ООС здійснюється за напругою c подільника R1-R2 на сітку, підсумовуючи частина змінного вихідної напруги до вхідного сигналу.

Мал. 5.7. Підсилювач на ламповому триоде з ООС.

Коефіцієнт посилення підсилювача без ООС визначається формулою (5.2). за умов Ri >>R и RН >>R

 (5.9).

Використовуючи (5.9) і загальний вираз (5.4), для підсилювача з ООС отримуємо

 (5.10),

де  - Коефіцієнт передачі ланки зворотнього зв'язку, що представляє собою просто дільник напруги.

Модуль коефіцієнта передачі

 (5.11),

який показує:

a) на низьких і середніх частотах Ko = SR/ (1+SRb) » const;

b) на високих частотах при оR>> 1+SR b ООС зникає.

Таким чином, вирівнювання характеристики відбувається за рахунок зниження коефіцієнта посилення на низьких і середніх частотах. На дуже низьких частотах (w <1/ RНС) Необхідно враховувати вплив розділової ємності C: Коефіцієнт посилення зменшується до нуля, а вплив ООС також зникає.

с) При SRb >> 1  , Тобто реалізується глибока ООС.

Катодний і емітерний повторювачі.

Глибоку ООС можна також здійснити в підсилювачах на лампі або транзисторі в схемах катодного або емітерного повторювачів.

Мал. 5.10. (А) катодний повторювач.

Наприклад, для підсилювача на лампі (рис. 5.10 (A)) напруга на аноді

Ua =m (Uс-IaRk)= Ia(Ri+ Rk), А анодний струм (Uс = U1)

 (5.12).

Тоді за умови (1 +m)Rk>>Ri коефіцієнт посилення схеми по напрузі

 (5.13).

Таким чином, напруга на виході "повторює" напруга на вході.

Схема емітерного повторювача (рис. 5.10 (Б)) аналогічна катодного, де вихідна напруга буде зніматися з ланцюга емітера.

Мал. 5.10. (Б) Емітерний повторювач.

 



Попередня   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   Наступна

Електричні машини. | Пристрій машини постійного струму. | Режим двигуна. | Зовнішні характеристики генераторів і двигунів. | Колекторні двигуни змінного струму. | Синхронні електричні машини змінного струму. | Асинхронні машини (двигуни). | Випрямлячі та інвертори промислової частоти. | Класифікація та основні характеристики підсилювачів. | Принцип дії підсилювача. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати