Классификация видов обратных связей
1. По принципу образования различают:
- искусственную (создаваемую с помощью специальных элементов);
- паразитную (возникающую главным образом из-за конструктивных несовершенств) обратные связи.
2. По глубине охвата:
- общую обратную связь (соединяющую входные и выходные выводы усилительного устройства в целом);
- местные обратные связи (соединяющие входные и выходные выводы одного каскада).
3. По виду зависимости | | от частоты:
- активная, или частотно-независимая, ОС – ;
- комплексная, или частотно-зависимая, ОС –
4. По знаку активной составляющей | | – положительная и отрицательная ОС.
5. По способу снятия сигнала ОС с выхода усилительного каскада различают ОС по напряжению и по току.
6. По способу подачи сигнала ОС на вход усилительного каскада различают последовательную и параллельную ОС.
7. По способу снятия с выхода и подачи на вход устройства различают четыре вида ОС:
- параллельная обратная связь по напряжению (Y -типа);
- последовательная обратная связь по току (Z -типа);
- последовательная обратная связь по напряжению (Н -типа);
- параллельная обратная связь по току (F -типа).
8. По степени зависимости петель ОС:
- независимые местные петли ОС;
- местные перекрещивающиеся петли ОС;
комбинации независимых и перекрещивающихся петель ОС
Параметры, характеризующие обратную связь
1. Коэффициент обратной связи:
- по напряжению ;
- по току .
2. Петлевое усиление :
- по напряжению ;
- по току .
Рис. 3 Основные способы подключения цепи обратной связи к усилителю:
а – OC по напряжению параллельного вида;
б – OC по току последовательного вида;
в – OC по напряжению последовательного вида;
г – OC по току параллельного вида.
Фактор (глубина) обратной связи :
- по напряжению ;
- по току .
При отрицательной обратной связи .
3. Фактор обратной связи при разомкнутой цепи источника сигнала (холостой ход в цепи источника сигнала) F 1
F 1 = 1 + βос max Ku,
где bос max – максимальный коэффициент передачи цепи ОС.
4. Фактор обратной связи при разомкнутой цепи в нагрузке (холостой ход в нагрузке) F 2.
F 2 = 1 + βос Ku max,
где Ku max – максимальный коэффициент усиления основного звена.
Влияние обратной связи на стабильность усиления
Рассмотрим влияние ОС на стабильность коэффициента усиления на примере ООС по напряжению последовательного вида. Эта ООС вводится в усилитель, в том числе для стабилизации коэффициента усиления по напряжению.
При этом .
Напомним, что если стабилизируется коэффициент усиления по напряжению, то коэффициент усиления по току дестабилизируется, и наоборот. Практически, во сколько раз уменьшается коэффициент усиления усилителя с ООС, во столько же раз возрастает его стабильность.
Можно получить выражение для расчета относительного коэффициента усиления усилителя при введении ЭДС:
,
где ;
;
.
– соответственно абсолютное и относительное изменения величин.
При глубокой ООС, когда , получим
.
Полученное выражение показывает, что относительное изменение коэффициента усиления усилителя с ООС складывается из уменьшенного в раз относительного изменения коэффициента усиления усилителя без ОС и относительного изменения коэффициента передачи цепи ОС. Таким образом, пределом, к которому стремится стабильность
при
, является стабильность коэффициента передачи цепи ОС. Поэтому цепь ОС должна выполняться из высокостабильных элементов.