информационный портал по вопросам биомедицинской инженерии

Сейчас на сайте 0 пользователей и 0 гостей.

Вход в систему

аватар: Ба-хуссейн Абдулазиз

   
Ба-хуссейн А.А. БМП-109

Отрицательная обратная связь.
   
     В  схемах  с  отрицательной  обратной  связью  часть  усиленного  входного  сигнала  подается  обратно  во входную цепь усилителя. Сигнал обратной связи находится в противофазе с входным сигналом. Преимущества схем с отрицательной обратной связью заключаются в уменьшении частотных искажений, расширении полосы пропускания,  лучшей  стабильности  схем,  а  иногда  и  в  ослаблении  шумов.  Отрицательная  обратная  связь понижает  усиление  сигнала,  однако  этот  недостаток  часто  оказывается  несущественным  по  сравнению  с отмеченными достоинствами.
 
 
 
                                    Рис. 1. Цепи обратной связи по току.
       В схеме на рис. 1, а  сигнал  обратной  связи  снимается  с  выхода  усилителя  и  подается  в  цепь  эмиттера  входного  усилителя.
      Глубина обратной связи регулируется величинами резисторов и конденсаторов в цепи обратной связи. Сигналобратной связи, выделяемый на резисторе в цепи эмиттера(500 Ом) входного каскада, вычитается из входного сигнала.  Таким  образом  при  положительной  полуволне  входного  сигнала  в  цепи  коллектора  появится отрицательная полуволна определенной амплитуды; при этом сигнал обратной связи, который меняет прямое смещение между базой и эмиттером, будет уменьшать амплитуду этой отрицательной полуволны. Аналогично для отрицательной полуволны входного сигнала положительная полуволна, появляющаяся в цепи коллектора, меньше той, которая была бы без обратной связи. (Необходимо помнить, что сигнал, приложенный к базе, и усиленный сигнал в цепи коллектора изменяются в противофазе.)
      Конденсатор  емкостью30 мкФ,  включенный  последовательно  в  цепь  обратной  связи,  не  пропускает постоянной составляющей с выхода выходного усилителя на резистор500 Ом в цепи входного усилителя.
Сопротивление9 кОм и шунтирующая его емкость определяют глубину обратной связи.
При  использовании  полевых  транзисторов(которые  имеют  более  высокое  входное  сопротивление,  чем биполярные) используются  элементы  другой  величины. Здесь часть напряжения со вторичной обмотки выходного трансформатора поступает на резистор в цепи истока ПТ предыдущего каскада. Если знак обратной связи отличается  от  требуемого(отрицательного), то  его  можно  изменить,  поменяв  местами  выводы  вторичной обмотки трансформатора.
      Амплитуда напряжения обратной связи регулируется величиной резистора, последовательно включаемого в цепь обратной связи. На глубину обратной связи влияет также величина резистора в цепи истока. Иногда обходятся без разделительного конденсатора в цепи обратной связи, хотя он предотвращает шунтирование резистора в цепи истока по постоянному току малым сопротивлением вторичной обмотки выходного трансфор-матора.
       Так  как  напряжение  обратной  связи  и  напряжение  входного  сигнала  находятся  в  противофазе,  то они вычитаются и происходит ослабление выходного сигнала пропорционально величине напряжения обратной связи. Заметим, что в сигнале обратной Связи могут содержаться составляющие, искажающие основной сигнал. Эти составляющие поступают на вход усилителя, усиливаются и вновь появляются на выходе, но уже в противофазе с исходными. В результате происходит  ослабление  искажений  сигнала,  величина  которого  определяется  глубиной  обратной  связи.
(Дополнительные сведения об обратной связи приводятся в разд. 2.2.)
          На  рис. 1.  показан  другой  тип  схем  с  отрицательной  обратной  связью.  В схеме  на рис. 1., а  для получения  отрицательной  обратной  связи  по  току  исключен  конденсатор,  которым  обычно  шунтируют резистор  R2 в  цепи  эмиттера.  В  результате  устанавливается  отрицательная обратная  связь,  при  которой напряжение  обратной  связи  пропорционально  току  сигнала,  протекающему  через  R2. Поскольку  здесь используется транзистор р— n — р-типа, для создания прямого смещения необходимо, чтобы эмиттер был положительным относительно базы. Для получения обратного смещения коллекторного перехода на коллектор подается отрицательное напряжение. В результате ток, протекающий по резистору в цепи эмиттера, создает падение  напряжения  указанной  на  рисунке  полярности.  Поскольку  это  падение  напряжения  на  резисторе сопротивлением330 Ом устанавливает потенциал эмиттера отрицательным: относительно потенциала базы, имеет место отрицательная обратная связь. Входной сигнал вызывает появление напряжения на резисторе R2.
Такой резистор улучшает также температурную стабильность каскада, так как препятствует возрастанию тока транзистора с температурой. В сочетании с охлаждающими радиаторами, которые используются в мощных транзисторах, резистор R2 способствует ослаблению температурных эффектов, в результате чего опасность температурного дрейфа снижается.
       На рис. 1,6 приведена аналогичная схема на транзистореn — р— n-типа. Как и в предыдущем случае, падение напряжения на резисторе в цепи эмиттера оказывает действие, противоположное прямому смещению (прямое  смещение  в  транзистореn — р— n-типа  имеет  место,  когда  потенциал  эмиттера  отрицателен относительно потенциала базы).
       Схемы,  изображенные  на  рис. 1,  а  и  б,  имеют  лучшие  частотные  характеристики  по  сравнению  с характеристиками  схем,  в  которых  резисторR2 зашунтирован  конденсатором.  Реактивное  сопротивление конденсатора,  шунтирующего  резистор  Rz, возрастает  на  низких  частотах,  поэтому  низкие  частоты усиливаются  меньше  высоких.  Это  происходит  вследствие  того,  что  при  большой  величине  реактивного сопротивления  конденсатора  возрастает  падение  напряжения  на  R2  и  уменьшается  усиление.  Если шунтирующий конденсатор исключить, то общее усиление каскада понизится, зато уменьшатся вредные эф-фекты, связанные с действием указанного элемента. Этой возможностью часто пользуются в видеоусилителях, где сигналы имеют широкий спектр, а также в других усилителях, для которых уменьшение усиления не является существенным.
        В  схеме,  изображенной  на  рис. 1,  в,  напряжение  сигнала  падает  на  резисторе  R2, так  как  он  не зашунтирован конденсатором. Резистор R1 включен параллельно с конденсатором С2, поэтому на R1 выделяется только постоянная составляющая, величина которой зависит от тока коллектора. Только резисторR2 создает отрицательную обратную связь по току, а последовательно соединенные резисторы R1 и R2 влияют на темпера-турную стабильность схемы благодаря изменению смещения при изменении температуры.

Комментарии

Отправить комментарий

Содержание этого поля является приватным и не предназначено к показу.
  • Доступны HTML теги: <a> <em> <strong> <cite> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd> <img> <table> <td> <tr> <hr> <div> <span> <h1> <h2> <h3> <h4> <h5> <h6> <p> <pre> <adress> <center>
  • Строки и параграфы переносятся автоматически.

Подробнее о форматировании

2 + 4 =
Решите эту простую математическую задачу и введите результат. Например, для 1+3, введите 4.

Комментарии