Виды обратной связи

Как я уже говорил в одном из предыдущих постов я начал публиковать цикл статей об операционных усилителях. В я рассмотрел две основные схемы включения инвертирующую виды обратной связи неинвертирующую и некоторые виды обратной связи с применением операционных усилителей. В данной статье я виды обратной связи рассматривать такую тему как обратная виды обратной связи. Зачем нужна обратная связь В отличие от ОУимеющих равномерную АЧХ, то есть их коэффициент усиления не изменяется в зависимости от частоты входного сигнала, реальные ОУ имеют коэффициент усиления, который с ростом частоты усиливаемого сигнала уменьшается. Кроме того в ОУ с увеличением частоты сигнала происходит фазовый сдвиг между входным и выходным сигналом, вследствие этого на некоторых частотах усиливаемого сигнала происходит самовозбуждение схемы, то есть превращается в генератор. Это всё приводит к уменьшению качественных показателей электронных схем. Одним из наиболее распространённых и эффективных способов влияния на качественные параметры электронных схем с ОУ является применение обратной связи ОС. Стоит отметить, что ОС широко применяется не только с ОУ, но и со многими другими электронными схемами, поэтому всё, что будет сказано про использование ОС с ОУ, относится и ко всем виды обратной связи схемам с ОС. Обратная связь определяется, как связь выходной цепи усилителя с его входной цепью, то есть когда усиленный сигнал с выхода усилителя передается на его вход через цепи, которые специально вводятся для этой цели внешняя ОС или через цепи, которые имеются в усилителе для выполнения других функций внутренняя ОС. На рисунке ниже показана структурная схема усилителя с обратной связью Структурная схема усилителя с обратной связью. На рисунке выше показана структурная схема усилителя виды обратной связи коэффициентом усиления К, который охвачен внешней цепью ОС с коэффициентом передачи β. Стрелки на схеме показывают направление прохождения сигнала. Таким образом, часть усиленного сигнала с выхода усилителя поступает через цепь ОС на вход усилителя, где складывается с внешним сигналом. В результате на входе усилителя возникает суммарный входной сигнал, который может быть больше или меньше внешнего сигнала. Виды обратной связи Если сумма амплитуд внешнего сигнала и сигнала цепи обратной связи оказывается больше амплитуды внешнего сигнала, то данная цепь ОС называется положительной обратной связью ПОСа в случае если сумма амплитуд внешнего сигнала и сигнала цепи обратной связи оказывается меньше амплитуды внешнего сигнала, то такая ОС называется отрицательной обратной связью ООС. Путём введения ОС удаётся достаточно сильно изменить процесс работы и свойства усилителя, которые определяются как свойством усилителя, так и свойством цепи ОС. На свойства цепи ОС существенное влияние оказывает её вид, то есть принцип её действия, зависящий в общем случае от полярности и фазы напряжения ОС, а также способа её соединения с входными и выходными цепями усилителя. Различают четыре вида обратных связей: параллельная обратная связь по напряжению. Кроме того существует также смешанная обратная связь, но из-за сложности в изготовлении и настройке данный вид обратной связи большого распространения не получил. Рассмотрим, как образуется каждый вид обратной связи. Параллельная обратная связь по напряжению Параллельная обратная связь по напряжению образуется подключением входа цепи ОС параллельно сопротивлению нагрузки R H, а выход цепи ОС — параллельно входу усилителя. Структурная схема параллельной обратной связи по напряжению. Таким образом, входное напряжение цепи ОС U СВ виды обратной связи выходному напряжению на нагрузке U Н, а выходное напряжение цепи ОС U ОС пропорционально сумме токов входного сигнала I СИГ и цепи ОС I OC на общем входном сопротивлении усилительной схемы. То есть данная ОС образуется при параллельном соединении входа и выхода усилителя через цепь ОС. Данный вид ОС характеризуется тем, что действие ОС уменьшается при уменьшении сопротивления нагрузки источника сигнала, а при коротком замыкании входа или выхода действие данного вида ОС прекращается. Параллельная обратная связь по току Параллельная обратная связь по току образуется подключением входа цепи ОС параллельно резистору R T, а выход цепи ОС подключён параллельно входу усилителя. Структурная схема параллельной обратной связи по току. Данный вид ОС характеризуется следующими параметрами: входное напряжение ОС Виды обратной связи OC пропорционально выходному току усилителя протекающего через резисторы R T и R H, а выходное напряжение цепи ОС U ОС пропорционально сумме токов входного сигнала I СИГ и цепи ОС I OC на общем входном сопротивлении усилительной схемы. Действие данного вида ОС уменьшается виды обратной связи уменьшении сопротивления источника сигнала, входного сопротивления усилителя, а также при уменьшении сопротивления резистора R T или увеличении сопротивления нагрузки. То есть при коротком замыкании на входе схемы и отсутствии нагрузки данная ОС не действует. Последовательная обратная связь по напряжению Последовательная обратная связь по напряжению образуется подключением входа цепи ОС параллельно сопротивлению нагрузки R H, а выхода цепи ОС — последовательно с входом усилителя. Структурная схема усилителя с последовательной цепью ОС по напряжению. В последовательной обратной связи по напряжению входное напряжение U СВ равно выходному виды обратной связи на нагрузке U В тоже время сумма выходного напряжения цепи ОС U ОС и напряжения источника сигнала U СИГ равна входному напряжению усилителя U ВХ. Таким образом, последовательная ОС по напряжению уменьшает своё действие при увеличении сопротивлению источника сигнала и уменьшении сопротивления нагрузки и выходного сопротивления усилителя. В случае, когда на выходе короткое замыкание, а также в режиме холостого хода на виды обратной связи данный вид ОС перестаёт действовать. Последовательная обратная связь по току Последовательная обратная связь по току образуется путём подключения входа цепи ОС параллельно резистору R T, а выход цепи ОС подключен последовательно с источником сигнала и входом усилителя. Структурная схема усилителя с последовательной обратной связью по току. Последовательная обратная связь по току имеет следующие характеристики. Входное напряжение цепи ОС U CB пропорционально выходному току усилителя I CB, который протекает через резисторы R H, R T и R ВЫХ, а выходное напряжение цепи ОС U ОС совместно с напряжением источника сигнала U СИГ составляет входное напряжение виды обратной связи U ВХ. Из виды обратной связи следует, что при уменьшении сопротивлений R H, R Виды обратной связи и R ВЫХ, а также при увеличении входного сопротивления усилителя источника сигнала действие последовательной ОС по току уменьшается. А при отсутствии нагрузки и холостом ходу на входе схемы данный вид ОС сводится к нулю. Данная статья не может вместить все сведении об обратной связи, поэтому в ней рассмотрены только схемы различных видов обратных связей. О влиянии ОС на параметры усилительных устройств будет рассказано в следующей статье. Добавить комментарий Ваш e-mail виды обратной связи будет опубликован. Запрещено использование материалов сайта без согласия его авторов и обратной ссылки.

См. также