Обратная связь (ОС) – это дополнительная цепь, через которую часть энергии с выхода усилителя поступает на его вход.

Виды ОС:

            1.1 Внешняя ОС – создается дополнительными элементами;

            1.2 Внутренняя ОС – образуется в элементах (основных)

Например С_к (емкость коллекторного перехода соединяет коллектор с базой)

            2.1 Пассивная ОС – образуется R, L, C

            2.2 Активная ОС – создается или транзисторами или операционными усилителями.

            3.1 ОС по напряжению: признак U_ос ~ U_вых

 

Правило: если мысленно отключить нагрузку и U_ос = 0, то это ОС по току.

            4.1 Параллельная обратная связь (см.пример 3.1)

            4.2 Последовательная ОС (см.пример 3.2)

            5.1 Положительная ОС – признак: U_ос совпадает по фазе с U_вх и увеличивает его, следовательно, Ku↑.

            5.2 Отрицательная ОС – признак U_ос противоположно по фазе U_вх и уменьшает его, следовательно, Ku↓

 

Основной параметр цепи ОС

Коэффициент передачи напряжения ОС. [β]  

β = U_ос / U_вых                                                                                                           (1)

β показывает какую часть U_ос составляет от U_вых

 

Получим формулу Ku с учетом ОС:

K_UOC = U_вых / (U_вх ± U_ос)    (2)

Из (1) и (2) следует что K_UOC =(U_вых / (U_вх ± β·U_вых)) умножим на (1/U_вх)

 

K_UOC =K_U/(1± β·K_U)                                                                      (3)

 

Для ПОС (положительная обратная связь) в формуле (3) оставляем «–», т.к. ПОС увеличивает Кu.

K_{U ПOC} = K_U/(1–β·K_U), следовательно если β·K_U→к 1, то K_{U ПOC}→ ∞, это значит что любое случайное колебание на входе заметно усиливается и через ПОС поступает снова на вход, что многократно повторяется - это самовозбуждение усилителя, поэтому ПОС в усилителях не применяется.

ПОС применяется в автогенераторах.

Автогенератор – это хороший усилитель + ПОС с частотно зависимыми элементами.

 

Для ООС (отрицательная обратная связь) в формуле (3) оставляем знак «+», т.к. ООС уменьшает коэффициент усиления.

K_UOC =K_U/(1+β·K_U), если β·K_U >> 1, то K_UOC ≈ K_U/β·K_U≈ 1/β.

Следовательно основной параметр схемы K_UOC определяют элементы звена обратной связи, значит стабильность работы усилителя схемы определяет эти элементы.

1)      Во сколько раз снижается Ku, во столько же раз уменьшаются уровни помех и искажений;

2)      Стабилизируется работа схемы;

3)      Выравнивается АЧХ и расширяется диапазон усиливаемых частот.

4)      ООС позволяет задать любой К_U в пределах заданного.

ООС обязательно применяется в современных усилителях.