Для организации цепей ОС могут быть использованы различные элементы, которые делят на активные и пассивные, линейные и нелинейные, частотно-зависимые и частотно-независимые. Использование в цепи ОС тех или иных элементов позволяет придать радиотехническому устройству те свойства и параметры, которые требуются. Так, если усилительное устройство охватить частотно-зависимой цепью ОС, используя конденсаторы, резисторы и индуктивные катушки, то можно реализовать различные фильтры или автогенераторы. При использовании в цепи ОС нелинейных элементов (транзисторов или диодов) можно построить устройства, осуществляющие, например, умножение или логарифмирование сигналов.
Обратные связи могут быть внешними и внутренними. При организации внешней ОС элементы в ее цепи соединяются непосредственно с внешними выводами активного элемента или основного устройства (каскада). В качестве элементов внутренней ОС могут выступать различные параметры радиоэлементов, например, емкости
p-n-переходов транзистора, участок ВАХ туннельного диода, на котором наблюдается отрицательное сопротивление, паразитная емкость резистора, магнитное поле между двумя рядом расположенными проводниками.
Структурная схема электронного устройства с цепью организованной ОС приведена на рис. 12.2. На схеме четырехполюсник «Усилитель» представляет собой основное усилительное звено с собственным коэффициентом передачи (усиления) напряжения Ку. Четырехполюсник ОС обеспечивает передачу части сигнала с выхода основного электронного звена на его вход. Передача сигналов по цепи ОС может происходить двумя способами: во-первых, с выхода устройства на его вход, а во-вторых, с входа устройства к его выходу. Соответственно можно рассматривать и коэффициенты передачи четырехполюсника ОС двух видов. Коэффициент KОC65 характеризует передачу сигнала по цепи ОС с выхода радиотехнического устройства к его входу, а коэффициент КОС56 — передачу сигнала по цепи ОС с входа радиотехнического устройства к его выходу. Коэффициент передачи KOС56 существенно меньше коэффициента передачи КОС65 основного электронного устройства, поэтому при дальнейшем изложении материала его учитывать не будем. В общем виде коэффициенты передачи являются комплексными величинами Ky(jω) и KOC65(jω).
Рис. 12.2. Структурная схема электронного устройства с цепью организованной ОС
Входной и выходной шестиполюсники с коэффициентами К34 и К12 обеспечивают как передачу части выходного сигнала в цепь ОС, так и прием сигнала, прошедшего по цепи ОС, на входе радиотехнического устройства. На рис. 12.3 показаны шестиполюсники связи с параллельной и последовательной передачей (приемом) сигнала.
Для организации цепи ОС сигнал с выхода радиотехнического устройства может быть снят как в параллельном (ОС по напряжению) (см. рис. 12.3, а), так и в последовательном (ОС по току) (см. рис. 12.3, б) режимах.
Рис. 12.3. Шестиполюсники связи с параллельной (а) и последовательной (б)
передачей (приемом) сигнала
Соответственно, передача сигнала по цепи ОС на вход электронного устройства, в который также может осуществляться в параллельном (ОС по току) (см. рис. 12.3, а) и последовательном (ОС по напряжению) (см. рис. 12.3, 6) режимах. На рис. 12.4 показаны различные варианты организации цепей ОС в электронных устройствах. К основным из них относятся следующие:
1. Обратная связь параллельная по входу и параллельная по выходу
(см. рис. 12.4, а). В этом случае ток ОС İос на входе устройства зависит от его выходного напряжения Ůвых.
2. Обратная связь последовательная по входу и последовательная по выходу (см. рис. 12.4, б). В этом случае напряжение ОС Ůoc на входе устройства зависит от его выходного тока İ2 .
3. Обратная связь параллельная по входу и последовательная по выходу (см. рис. 12.4, в), в которой ток обратной связи İос на входе устройства зависит от его выходного тока İ2 .
4. Обратная связь последовательная по входу и параллельная по выходу (см. рис. 12.4, г), в которой напряжение обратной связи Ůос на входе устройства зависит от его выходного напряжения Ůвых.
Для определения вида обратной связи на выходе устройства создается режим холостого хода или короткого замыкания. Если в режиме холостого хода на выходе устройства напряжение ОС на входе устройства достигает максимального значения, а ток равен нулю, то это параллельная по входу и выходу ОС. Если в этом же режиме ток достигает максимального значения, а напряжение равно нулю, то это параллельно-последовательная ОС. Если в режиме короткого замыкания на выходе устройства напряжение на входе устройства равно нулю, а ток достигает максимального значения, то это последовательная по входу и выходу ОС. Если в этом же режиме напряжение достигает максимального значения, а ток равен нулю, то это последовательно-параллельная ОС.
Рис. 12.4. Варианты организации пепси ОС в электронных устройствах:
а — параллельная ОС: 6 — последовательная ОС; в- параллельно-последовательная ОС; г— последовательно-параллельная ОС
12.2. Коэффициент передачи цепи обратной связи. Правило
определения петлевой передачи
Рассмотрим коэффициент передачи напряжения цепи с обратной связью на примере варианта организации цепи ОС в электронных устройствах, представленного на рис. 12.4, г. Для этой цепи напряжение Uвх(jω) на входе основного усилительного звена Kу(jω) можно записать в виде
Uвх(jω) = U1(jω) ± Uoc(jω). (12.1)
В формуле (12.1) знак «+» используется, если входное напряжение Uвх(jω) находится в противофазе с напряжением ОС Uoc(jω) а знак «-» применяется в случае совпадения по фазе входного напряжения Uвх(jω) с напряжением ОС Uoc(jω).
Пусть K (jω) — комплексный коэффициент передачи напряжения устройства с цепью ОС. Тогда напряжение Uвых(jω) на выходе устройства, охваченного цепью обратной связи, будет иметь вид
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.