1.4 Влияние обратной связи на коэффициент усиления и входное сопротивление усилителя.

В усилителях, в основном, используется отрицательная обратная связь (ООС), введение которой позволяет улучшить почти все характеристики усилителей. На рис.14 показан усилитель, охваченный последовательной обратной связью по напряжению посредством блока обратной связи (БОС). Оценим свойства такого усилителя.

Рис.14. Усилитель с ОС

Напряжение определяется с помощью 2-го закона Кирхгофа по формуле:

, (1.1)где знак “+” соответствует положительной обратной связи, знак “–” соответствует отрицательной обратной связи.

Разделим выражение (1.1) на и введем следующие обозначения:

- коэффициент усиления усилителя без обратной связи;

- коэффициент усиления усилителя с БОС;

- коэффициент передачи БОС,

Получим следующее выражение:

, (1.2)

или

, (1.3)где знак “+” соответствует отрицательной обратной связи, знак “–” соответствует положительной обратной связи.

Выражение (1.3) показывает, что введение ООС приводит к уменьшению результирующего коэффициента усиления. Практически это единственное негативное свойство ООС.

Приняв допущение, что коэффициент усиления стремится к бесконечно большой величине, исходя из формулы (1.2) получим следующее выражение:

, или .

Чтобы получить коэффициент усиления усилителя с БОС больше единицы, коэффициент передачи БОС должен быть меньше нуля. При таком коэффициенте передачи блок обратной связи может быть реализован на пассивных элементах, например, резисторах. Поскольку блок обратной связи может быть реализован на пассивных элементах, его коэффициент передачи может быть высоко стабилен и не зависим от температуры, времени и прочих дестабилизирующих факторах. Кроме того, ООС расширяет полосу пропускания и линейный участок амплитудной характеристики, что приводит к уменьшению искажений формы выходного сигнала.

Билет №12

1. Векторное изображение синусоидальных электрических величин

При синусоидальном изменении электрической величины неизменной остается ее амплитудное значение. Поэтому синусоидальную функцию можно изобразить вектором, равным амплитуде данной функции, равномерно вращающимся с угловой частотой (скоростью) против часовой стрелки (рис.5.2). Начальное положение вектора (для ) определяется его начальной фазой .

i

I_m ωt I_m

I_m

ωt₃ ψ_i π t₂ t₃ 2π

t₁ ωt

ψ_i I_t2 I_t3

I_m

ωt₃

Рис.5.2

С помощью векторов можно производить геометрическое суммирование синусоидальных электрических величин одной частоты. На рис. 5.3 показаны векторы токов и , а также вектор их геометрической суммы . Углы , и обозначают их начальные фазы. Векторные диаграммы широко используют при анализе процессов в цепях переменного тока.

Рис.5.3