Первоначально обратная связь использовалась для увеличения коэффициента усиления. В этом случае напряжение или ток с выхода усилителя подается на его вход синфазно с входным колебанием (сдвиг фаз в петле обратной связи должен быть равен 0° или 2π×n). Такая обратная связь получила название положительная обратная связь. Однако скоро выяснилось, что положительная обратная связь приводит к нестабильности работы усилителя и ее стали избегать.Отрицательная обратная связь уменьшает коэффициент усиления усилителя. В начале двадцатого века это было крупным недостатком, однако в настоящее время это легко компенсируется добавлением одного или нескольких каскадов усиления. В то же самое время отрицательная обратная связь в усилителях приводит к улучшению многих его параметров, поэтому она нашла широкое применение.Определим коэффициент усиления усилителя охваченного обратной связью. Для этого запишем напряжение на входе усилительного элемента: U вх = U ген + U вых β Напряжение на выходе усилителя, не охваченного отрицательной обратной связью, можно определить следующим образом: U вых = KU вхИз этих двух выражений можно выразить коэффициент усиления услителя охваченного отрицательной обратной связью.
6. Входное и выходное сопротивления усилителя с ООС.
Введение от- рицательной обратной связи последовательная ООС увеличивает входное и умень-шает выходное сопротивления усилителя напряжения примерно в bK раз. Аналогичным образом можно показать, что параллельная отрицатель ная обратная связь уменьшает входное сопротивление, а отрицательная об-ратная связь по току увеличивает выходное сопротивление усилителя. Следовательно, выбирая соответствующий вид ООС, мы можем целенаправлен- но изменять величины входного и выходного сопротивлений усилителей.
7. Влияние ООС на нелинейные искажения сигналов.
рассмотримвлияние обратной связи на нелинейные искажения. Если в усилителе возникают нелинейные искажения, то с его выхода на вход через цепь обратной связи будет подаваться не только напряжение основной частоты (полезного сигнала), но и гармоники, возникающие в данном усилителе. Если обратная связь имеет отрицательный знак, то фазы всех гармоник, поступающих из цепи обратной связи на вход, будут такими, что на выходе напряжение этих гармоник будет ослаблено
8.Влияние ООС на АЧХ и ФЧХ 87
Особое значение имеетвлияние обратных связей на частотные характеристики усилителя. С помощью отрицательной обратной связи можно уменьшить частотные искажения или, подобрав соответствующим образом зависимость у (со), придать частотной характеристике ту или иную форму. Однако все это возможно лишь при условии, что в схеме не возникает автоколебаний. Как правило, эти частоты находятся за пределами рабочего диапазона, но независимо от частоты, на которой возбудился усилитель, он становится непригодным для своего основного назначения из-за изменения режима ламп и транзисторов.
9. Проблема устойчивости усилителей, охваченных ООС. Графические критерии устойчивости.
Для повышения устойчивости усилителя необходимо стремиться к тому, чтобы область частот, в которой проявляются искажения, вносимые какой-либо одной цепью, по возможности была удалена от тех областей частот, в которых проявляются искажения, вносимые другими цепями. Иначе говоря, необходимо разносить по величине постоянные времени, характеризующие искажения за счет каждой цепи. Если в усилителе одна из цепей приводит к искажениям, т.е. к уменьшению усиления, значительно раньше, чем остальные цепи, внося дополнительный фазовый сдвиг в петле 90 эл. град., то такой же дополнительный фазовый сдвиг за счет других цепей вносится на частоте, где петлевое усиление уже упало ниже единицы и усилитель не самовозбуждается. До сих пор рассматривались обратные связи, создаваемые в усилителях специально. Но в усилителе могут быть и паразитные ОС, которые возникают в усилителе самопроизвольно и существенно ухудшают его работу. Существует несколько видов паразитных обратных связей: а) паразитная связь между каскадами через цепи питания. Такая связь обычно имеется в многокаскадном усилителе, питающемся от одного источника питания. Мощные оконечные каскады создают на внутреннем сопротивлении источника питания заметное падение напряжения от переменной составляющей тока. Это переменное напряжение попадает в цепи питания первых каскадов усиления, образуя нежелательные паразитные ОС. Для устранения такого вида ОС применяют развязывающие RC-фильтры, как при сглаживании пульсаций напряжения в выпрямителе; б) емкостные и индуктивные ОС возникают из-за нерационального монтажа, когда в многокаскадном усилителе выходные цепи усилителя расположены вблизи его входных цепей, что приводит к появлению заметной емкости и взаимной индуктивности между элементами входной и выходной цепей. Такие виды ОС устраняют рациональным монтажом и экранированием первых каскадов усилителя.
10. Собственные помехи АЭУ: фон, наводки, шумы, дрейф нуля 16 ст
Существуют также другие параметры, характеризующие ток потребления, шумовые, температурные, частотные, фазовые, временные и другие свойства ОУ. В конкретных применения каждый из этих параметров может стать самым важным и определяющим выбор ОУ.
Входной шум задается в вольтах в квадрате на герц, что для удобства можно преобразовать извлечением квадратного корня в единицу В/ 
. Ток шума на входе также может быть в амперах на корень квадратный из герца В/.
Напряжение и ток шума – это напряжение и ток идеальных источников, включенных, соответственно, последовательно с входными зажимами и параллельно им для представления создаваемых внутри усилителя источников шума.
Шум операционного усилителя обычно определяется через приведенное ко входу усилителя эквивалентное напряжение шума в нановольтах на корень квадратный из герца, что указывает на эффективное напряжение на 1 Гц полосы. Если, например, при измерении на полосе 25 Гц эквивалентного шума на входе получено значение 500 нВ, то напряжение шума равно
Напряжение шума должно быть указанно на определенной средней частоте, поскольку в рабочей полосе усилителя распределение шумов неравномерно и имеет тенденцию возрастать на частотах ниже нескольких сотен герц.
11. Схемы подачи смещения во входные цепи транзисторов в усилительных каскадах: фиксированным током базы, фиксированным напряжением база-эмиттер. Цепи смещения с температурной компенсацией
13. Билет 13 Резисторный усилительный каскад по схеме с общим эммитором …
Резистивным называется усилитель, нагрузкой которого является активное сопротивление.
Uc - напряжение сигнала частотой w;
Cp - разделительный конденсатор;
R1,R2 - сопротивления делителя;
Rк - коллекторное сопротивление;
Rэ - сопротивление в цепи эмиттера;
Cэ - конденсатор в цепи эмиттера;
Rн - сопротивление нагрузки;
Сн - емкость нагрузки;
Температурная стабильность рабочей точки возрастает при увеличении Rэ (за счет увеличения глубины отрицательной обратной связи в касакаде на постоянном токе), стабильность рабочей точки также возрастает и при уменьшении R1,R2 (за счет увеличения тока делителя и повышения температурной стабилизации потенциала базы VT1). Возможное уменьшение R1,R2 ограничено допустимым снижением входного сопротивления усилителя, а возможное увеличение Rэ ограничено максимально допустимым падением постоянного напряжения на сопротивлении эмиттера.
Эквивалентная схема выходной цепи усилителя по схеме рис.3.2 представлена на рис. 3.3, где: S - крутизна трагзистора, Uc - входной сигнал, Yi = Y22 - выходная проводимость транзистора, Yк =1/Rк - коллекторная проводимость, Со = Свых + См + Сн, Свых - выходная емкость транзистора, См - распределенная паразитная и монтажная емкости, Сн - емкость нагрузки, Ср - разделительный конденсатор, Yн = 1/Rн - проводимость нагрузки. Отметим, что обычно в усилителях проводимости Yi < Yн <Yк (1/Yi > Rн > Rк).
Эквивалентная схема получена с учетом того, что на переменном токе шина питания (“-Еп”) и общая точка (“земля”) являются короткозамкнутыми, а также с учетом допущения 1/wCэ << Rэ, когда можно считать эмиттер VT1 подключенным на переменном токе к общей точке.