Электронная схема, с помощью которой под воздействием сигнала управления производится процесс преобразования энергии источника питания в выходную энергию, страница 3

1.2. Применение обратных связей

Обратные связи, под которыми понимается передача части усиливаемой энергии с выхода каскада на его вход  (Рис.1.5) или на вход одного из предыдущих каскадов, используются для изменения показателей усилительного устройства. Обратные связи могут вводиться как местные в отдельных каскадах, так и общие (межкаскадные). Первые находят применение для изменения параметров отдельного каскада (высокочастотной коррекции, повышения входного сопротивления и т.д.), вторые - для решения общих вопросов.

Рис. 1.5. Блок-схема усилителя с обратной связью

Действие обратной связи оценивается коэффициентом передачи цепи обратной связи b = U_ос / U_вых. Можно показать, что при введении последовательной обратной связи коэффициент усиления схемы равен

.

                                             ^.           eK             F

                                           K        ,                                                (1.11)

                                                         1⋅+b Ke          F

где: j - сдвиг фазы выходного сигнала по отношению к входному при отсутствии обратной связи;       j _b - сдвиг фазы выходного сигнала по отношению к входному при наличии обратной связи.

При суммарном сдвиге фаз j + j _b = p  напряжение обратной связи поступает на вход усилителя в противофазе входному сигналу, что приводит к уменьшению коэффициента усиления 

                                    K_F = ₁₊^K_bK .                                                  (1.12)

В этом случае такая обратная связь называется отрицательной. При совпадении фаз j + j _b =2p  произведение bК>0, что приводит к увеличению коэффициента усиления. И такая обратная связь называется положительной.

Таким образом, изменение коэффициента усиления, а также и всех других показателей при вводе обратной связи происходит в 1 – bК раз. Соотношение 1 – bК = F носит название глубины обратной связи.

В зависимости от способа снятия сигнала обратной связи с выхода схемы и способа подачи его на вход устройства различаются обратные связи:

по току, когда сигнал обратный связи пропорционален выходному току

(ее вход включен последовательно нагрузке); по напряжению, сигнал обратный связи пропорционален выходному напряжению (ее вход включен параллельно нагрузке); последовательная, при которой сигнал обратной связи включен последовательно с внутренним сопротивлением входного сигнала; параллельная, при которой сигнал обратной связи включен параллельно с внутренним сопротивлением входного сигнала.

Также обратные связи могут быть частотно независимыми, если в рабочем диапазоне частот коэффициент передачи цепи обратной связи не зависит от частоты, или частотно зависимыми в противном случае.

Вид применяемой обратной связи определяет ее реакцию на основные показатели усилителя.

Таблица Влияние отрицательных обратных связей

Применение отрицательных обратных связей позволяет уменьшить уровень вносимых линейных и нелинейных искажений, повысить стабильность коэффициента усиления. Эффективность стабилизации последнего можно получить, продифференцировав формулу 1.12 определения коэффициента усиления с отрицательной обратной связью по К. После дифференцирования получим соотношение