Виды обратных связей
· Т
Обратной связью называется воздействие выходного сигнала усилителя на его вход.
Существует отрицательная обратная связь (ООС) и положительная (ПОC).
При ООС напряжение обратной связи вводится на вход усилителя в противофазе со входным напряжением, а при ПОС – в фазе с ним.
Введем следующие величины и параметры, характеризующие усилитель с обратной связью (ОС):
– коэффициент усиления по напряжению усилителя без цепи ОС.
– коэффициент обратной передачи напряжения или возвратное отношение.
– петлевой коэффициент усиления; (фактор ОС).
– глубина ОС.
– часть выходного напряжения, вводимого цепью ОС на вход усилителя.
– входное напряжение усилителя с цепью ОС.
Усилитель с цепью ОС усиливает сигнал Uвхос, равный сумме входного Uвх и добавленного цепью ОС Uв:
.
Тогда коэффициент усиления усилителя с цепью ОС.
, (54)
где 
, т. е. 
Анализируя (54), легко понять, что выражение характеризует ПОС, при которой Кос > K. Напротив, при ООС Kос > K, а формула (54) приобретает вид (55):
(55)
тогда 
.
Заметим, что при 
ПОС приводит к самовозбуждению усилителя, превращая его в генератор колебаний, так как в этом случае 
(см. формулу 54).
В зависимости от способа подачи сигнала обратной связи на вход усилителя применяются следующие виды ОС:
1. Непосредственная параллельная и последовательная ПОС, превращая усилитель в двухполюсник.
2. Параллельная и последовательная ООС по напряжению.
3. Параллельная и последовательная ООС по току.
Можно показать, что обе ООС по напряжению уменьшает выходное сопротивление усилителя, а ООС по току – его увеличивает.
Что касается входного сопротивления, то обе параллельные ООС его уменьшают, а последовательные – увеличивают.
(56)
где 
и т.д. – параллельные соединения соответствующих резисторов.
Наибольшее применение в усилительной технике находит ООС (по сравнению с ПОС), действие которой сводится к следующему:
1. Уменьшается общий коэффициент усиления Koc усилителя;
2. Повышается стабильность усиления при изменении температуры и режима транзистора;
3. Снижается уровень нелинейных искажений;
4. Изменяются входные и выходные сопротивления.
14),15),16)
Рис. 1. Схемы усилителей с различными видами цепей обратной связи: а — последовательная обратная связь по току; б — последовательная обратная связь по напряжению; в — параллельная обратная связь по току; г — параллельная обратная связь по напряжению. 1 — усилитель электрических колебаний; 2 — цепь обратной связи (стрелкой показано направление распространения сигнала по цепи обратной связи от её входных зажимов к выходным): Zист — полное сопротивление источника сигнала Еист; Zнагр — полное нагрузочное сопротивление усилителя.
Последовательная обратная связь по напряжению увеличивает входное сопротивление усилителя, уменьшая тем самым его шун тирующее действие на предыдущий каскад. Параллельная обратная связь по напряжению уменьшает входное сопротивление усилителя и поэтому ее применение является менее желательным. [ 1 ]
Последовательная обратная связь позволяет значительно увеличить входное сопротивление каскада. [ 2 ]
Последовательная обратная связь по напряжению может охватывать один или несколько каскадов. В качестве примера на рис. 7.31 приведена схема усилителя, где таким видом обратной связи охвачены два каскада. Цепь обратной связи состоит из вторичной обмотки трансформатора Тр и резистора Яф Напряжение, снимаемое с вторичной обмотки трансформатора, вызывает в цепи обратной связи ток, который создает на резисторе R3p падение напряжения обратной связи 1 / р, противофазное с входным напряжением. При замыкании накоротко резистора RH напряжение снижается до нуля, что подтверждает наличие обратной связи по напряжению. [ 3 ]
Последовательная обратная связь по напряжению может охватывать один или несколько каскадов. В качестве примера на рис. 4.44 и 4.45 приведены схемы усилителей, где таким видом обратной связи охвачены два каскада. [ 4 ]
Последовательная обратная связь (как по напряжению, так и по току) изменяет коэффициент усиления напряжения. [ 5 ]
Последовательная обратная связь уменьшает отношение наибольшего коэффициента усиления напряжения к наименьшему. При отсутствии обратной связи отношение коэффициентов усиления напряжения согласно (9 - 53) при гвх. [ 6 ]
Последовательная обратная связь может осуществляться введением сопротивления в цепь эмиттера. Коэффициент усиления по току практически не зависит от глубины связи. [ 7 ]
Последовательная обратная связь может охватывать несколько каскадов или усилитель в целом. Она отрицательная, если охватывает нечетное число каскадов с общим эмиттером (при использовании транзисторов одного типа проводимости), причем схема включения последнего каскада (ОЭ или ОК) роли не играет. [ 8 ]
Введениепоследовательной обратной связи по напряжению увеличивает входное сопротивление. [ 9 ]
Припоследовательной обратной связи, не функционирующей при источнике сигнала, являющемся источником тока, необходимо преобразование тока Jc в источник ЭДС Е U J К. [ 10 ]
Коэффициентпоследовательной обратной связи по току имеет размерность сопротивления. [ 11 ]
Припоследовательной обратной связи по току в выходной цепи усилителя включается специальный резистор Roc, падение напряжения на котором пропорционально выходному току. На рис. 3.24, а приведена выходная часть структурной схемы усилителя с обратной связью по току. [ 12 ]