 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Коэффициент усиления усилителя с ООС
В реальных схемах могут возникать фазовые сдвиги в цепях усилителя и ОС. Поэтому передаточные характеристики цепей выражаются в общем случае комплексными числами. При принятых обозначениях рис 1.3.2.1 ( 
- напряжение на входе системы; 
- напряжение на входе усилителя; 
- напряжение на выходе системы; 
- напряжение на выходе цепи ОС; 
- коэффициент усиления усилителя без учета ОС; 
- коэффициент передачи цепи ОС; 
-коэффициент передачи системы) можно иметь следующие очевидные соотношения для усилителя с обратной связью.
(1.3.2.1)
или
(1.3.2.2)
Таким образом, введение обратной связи изменяет коэффициент усиления усилителя. Произведение 
, представляющее собой передаточную функцию последовательно соединенных четырехполюсников 
и 
, называется петлевым усилением, а величина (1- ) — глубиной обратной связи.
В зависимости от фазовых соотношений величин 
величина коэффициента передачи системы 
может изменяться. При положительной ОС фаза напряжения 
совпадает с фазой напряжения источника сигнала и произведение является положительной вещественной величиной, то есть
(1.3.2.3)
При отрицательной ОС фаза U3 сдвинута на 180° по сравнению с фазой U1, а произведение будет отрицательной вещественной величиной, то есть
(1.3.2.4)
Из соотношения (1.3.2.3) следует, что введение ПОС при Kc<1 увеличивает коэффициент усиления. При Kc = 1 коэффициент усиления становится равным бесконечности, а при Kc>1 - отрицательным. Физически это означает, что в отсутствие переменного напряжения на входе усилителя с ОС на его выходе присутствует некоторая переменная напряжение. Схема самостоятельно генерирует это напряжение, то есть усилитель превращается в автогенератор.
Для ООС коэффициент усиления усилителя уменьшается в 
раз, но при этом улучшается стабильность, которая оценивается относительной величиной коэффициента усиления 
.
Действительно, дифференцируя (1.3.2.4) и подставляя значение Kc, находим
, (1.3.2.5)
то есть введение ООС уменьшает относительную величину изменения коэффициента усиления усилителя в раз. Необходимость стабилизации K связана с тем, что в схемах под воздействием внешних факторов (температура, давление, влажность, старение элементов) происходит изменение электрических параметров элементов, что и приводит к изменению коэффициента усиления. По этому в усилителях ООС часто применяется специально для стабилизации коэффициента усиления. Чем глубже ООС, тем лучше стабилизация коэффициента усиления. Заметим, что при глубокой ООС K>>1 коэффициент усиления усилителя практически не зависит от параметров усилительной цепи, а определяется только параметрами цепи ОС:
(1.3.2.6)
Стабильность усиления при этом оказывается высокой, так как она определяется параметрами пассивных элементов цепи ОС, стабильность которых выше, чем у параметров активных элементов цепи усилителя.
Поиск по сайту: