Обратная связь в усилителях: классификация.

Обратной связью (ОС) в усилителях называют такое явление, при котором часть энергии усиленного сигнала с выхода усилителя поступает обратно на его вход по цепи, называемой цепью обратной связи. 1)Собственно усилитель; 2)канал обратной связи; 3)узел осуществляющий геометрическое суммирование сигнала источника и сигнала обратной связи. S_вых – выходное усиление. Канал обратной связи образует петлю обратной связи. Если усилитель и КОС образуют петлю только по постоянному току, то имеет место ОС по постоянному току. Аналогично с переменным током. Обратная связь может охватывать усилитель в целом, такую ОС называют общей. Если только часть усилителя, то такая связи местная. ОС называется частотно независимой, если коэффициент передачи ОС не зависит от частоты, в противном случае частотно-зависимой. ОС может быть паразитной, если канал передачи содержит паразитные элементы. ОС называют положительной, если сигналы источника и сигналы КОС суммируются и отрицательной, если наоборот. Это только для постоянного тока. Для переменного тока: положительная, если в фазе, отрицательная, если в противофазе. В зависимости от того, как снимают сигнал ОС с выхода усилителя, различают: 1. ОС по напряжению – пропорциональна выходному напряжению (); 2. ОС по току – пропорциональна выходному току (); 3. Смешанная ОС – часть выходному току, часть выходному напряжению. В зависимости от того, как вводится сигнал ОС во входную цепь усилителя различают: 1. последовательную ОС – на входе усилителя суммируется напряжение источника сигнала и канала ОС ; 2.параллельная ОС – когда суммируются токи источника и канала ОС ; 3. последовательно-параллельная ОС.

 

Каскад с общим коллектором: схема замещения, коэффициент усиления по току.

Коэффициент усиления по току схемы с ОК равен коэффициенту усиления по току самого УЭ ;
83.Коммутаторы аналоговых сигналов: ключи на комплементарных транзисторах МДП-структуры. Аналоговые мультиплексоры и демультиплексоры. Условные графические обозначения.

 

Ключи на комплементарных транзисторах МДП-структуры

В схеме транзисторы двух типов: n-канальный p-канальный

У транзистора VT1:

У транзистора VT2

Обозначение на схемах

Нормально открытый ключ

Нормально закрытый ключ

Переключающий ключ

 

Параметры: r_диф от 10…500 Ом

I_ком от 5…50 А

T_вкл. от 3 нсек – 2.5мсек

Билет 11

Последовательная положительная ОС по напряжению: схема, коэффициент усиления, самовозбуждение.

Важнейшим параметром ОС является сквозное петлевое усиление

- коэффициент передачи напряжения сигнала по цепи ОС до источника сигнала (а – коэффициент передачи напряжения сигнала по цепи ОС до входа усилителя).

U ос - напряжение обратной связи

- коэффициент усиления напряжения сигнала в усилителе без ОС;

- коэффициент передачи напряжения сигнала во входной цепи усилителя без ОС;

U_вх=U_с+U_ос

U_с=U_вх-U_ос=U_вх-βU_вых=U_вх-βK_UU_вх

При jbК_U=0° петлевое усиление становится действительной величиной со знаком плюс bК_U =+bК_U, вектор напряжения ОС совпадает по направлению с вектором ЭДС источника сигнала Е_ист – это соответствует положительной ОС и приводит к увеличению сигнала на входе и выходе схемы. (1-bК_U-глубина ОС). При 0<bК_U <1 знаменатель будет меньше единицы и сквозной коэффициент усиления схемы К_U^ПОС будет больше по сравнению со сквозным коэффициентом усиления усилителя К_U без ОС. Если же bК_U >1, то K_U^ПОС=¥, что означает самовозбуждение схемы, то есть превращение усилителя с ПОС в генератор незатухающих колебаний, который уже не может усиливать подводимые к нему электрические сигналы. В усилительных устройствах самовозбуждение недопустимо, и поэтому ПОС в усилителях стараются устранять.

 

Схема замещения усилителя для области средних частот. Коэффициент усиления усилителя в области средних частот.

Емкостями можно пренебречь, сопротивлениями тоже, на С1-КЗ

Упрощенная схема

 

- коэф передачи вх цепи средних частот

Билет 12