Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Топ:
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Интересное:
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Дисциплины:
2020-06-05 | 196 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Обратные связи и их виды
Обратной связью называется такая связь выхода устройства с его входом, при которой часть энергии сигнала подается с выхода на вход.
Если ОС возникает самопроизвольно, ее называют паразитной. Если вводится преднамеренно – искусственной.
Искусственные ОС широко применяют для улучшения технических показателей и характеристик устройств.
Различают ОС местную и общую. Местной называют ОС, охватывающую часть устройства, например, один каскад усилителя. Общей – охватывающую все устройство.
Изобразим простейшее соединение усилителя, имеющего коэффициент усиления , с цепью ОС, имеющей коэффициент передачи .
Рис. 1
Здесь - коэффициент передачи цепи ОС.
(1)
Он показывает какая часть выходного напряжения подается на вход.
Сигнал ОС (напряжение ОС) с выхода цепи ОС вместе с входным сигналом () подается на вход усилителя. Для определенности взяты напряжения. Во входной цепи усилителя происходит векторное сложение их комплексных амплитуд.
(2)
Если амплитуда
(3)
и ОС увеличивает коэффициент усиления (т.к. увеличение приводит к увеличению ), такая связь называется положительной.
Если же
(4)
и коэффициент усиления уменьшается, то связь называется отрицательной.
При положительной ОС фаза напряжения ОС совпадает с фазой входного напряжения, при отрицательной – противоположна фазе входного напряжения в основной части диапазона усиливаемых частот (на средних частотах). (На краях рабочего диапазона возникают дополнительные фазовые сдвиги.)
|
В усилителях обычно используется отрицательная ОС (ООС). Положительная – редко, в специальных случаях.
Различают так же ОС частотнозависимую и частотнонезависимую. Частотнозависимая ОС – связь, свойства которой зависят от частоты (например, через конденсатор).
Обратные связи различается по способу снятия сигнала ОС с выходной цепи усилителя и по способу подачи во входную цепь.
По способу снятия различают ОС по напряжению и по току.
При ОС по напряжению вход цепи ОС присоединен к выходу усилителя, параллельно нагрузке. Напряжение на выходе цепи ОС () пропорционально напряжению на нагрузке.
При ОС по току вход цепи ОС присоединен к выходу усилителя последовательно с нагрузкой. пропорционально току в нагрузке.
Для определения вида ОС надо мысленно разорвать цепь нагрузки. Если связь исчезнет, то это ОС по току, если останется – по напряжению.
Возможна комбинация этих способов – комбинированная связь.
По способу передачи различают ОС последовательную и параллельную.
При последовательной ОС выход цепи ОС подключается к входу усилителя последовательно с источником сигнала, при параллельной – параллельно входу усилителя.
Для определения способа введения ОС во входную цепь усилителя надо мысленно закоротить источник сигнала
(). (5)
Если связь исчезнет, то это параллельная связь, если останется – последовательная.
Петля ОС и ее параметры
Петля ОС - это замкнутый кольцевой путь, который проходит сигнал через усилитель и цепь ОС. Структурную схему петли ОС (усилитель с ОС) можно изобразить следующим образом:
Она включает четырехполюсник усилителя - и четырехполюсник ОС - .
|
Схему можно изобразить более упрощенно (рис.1).
Важным параметром, характеризующим передачу сигнала по петле ОС, является петлевое усиление (или возвратное отношение).
(6)
представляет собой общий коэффициент передачи соединенных каскадно четырехполюсника усилителя и четырехполюсника ОС. (коэффициент передачи входной и выходной цепей считаем =1)
Разность
(7)
называется возвратной разностью. Она представляет собой разность между напряжением, поданным в разрыв петли ОС, и напряжением, возвратившимся к тем же точкам после обхода петли (разность нормируется относительно поданного напряжения).
Модуль возвратной разности
(8)
называется глубиной ОС.
При положительной ОС:
(9)
При отрицательной ОС:
(10)
Обратные связи и их виды
Обратной связью называется такая связь выхода устройства с его входом, при которой часть энергии сигнала подается с выхода на вход.
Если ОС возникает самопроизвольно, ее называют паразитной. Если вводится преднамеренно – искусственной.
Искусственные ОС широко применяют для улучшения технических показателей и характеристик устройств.
Различают ОС местную и общую. Местной называют ОС, охватывающую часть устройства, например, один каскад усилителя. Общей – охватывающую все устройство.
Изобразим простейшее соединение усилителя, имеющего коэффициент усиления , с цепью ОС, имеющей коэффициент передачи .
Рис. 1
Здесь - коэффициент передачи цепи ОС.
(1)
Он показывает какая часть выходного напряжения подается на вход.
Сигнал ОС (напряжение ОС) с выхода цепи ОС вместе с входным сигналом () подается на вход усилителя. Для определенности взяты напряжения. Во входной цепи усилителя происходит векторное сложение их комплексных амплитуд.
|
(2)
Если амплитуда
(3)
и ОС увеличивает коэффициент усиления (т.к. увеличение приводит к увеличению ), такая связь называется положительной.
Если же
(4)
и коэффициент усиления уменьшается, то связь называется отрицательной.
При положительной ОС фаза напряжения ОС совпадает с фазой входного напряжения, при отрицательной – противоположна фазе входного напряжения в основной части диапазона усиливаемых частот (на средних частотах). (На краях рабочего диапазона возникают дополнительные фазовые сдвиги.)
В усилителях обычно используется отрицательная ОС (ООС). Положительная – редко, в специальных случаях.
Различают так же ОС частотнозависимую и частотнонезависимую. Частотнозависимая ОС – связь, свойства которой зависят от частоты (например, через конденсатор).
Обратные связи различается по способу снятия сигнала ОС с выходной цепи усилителя и по способу подачи во входную цепь.
По способу снятия различают ОС по напряжению и по току.
При ОС по напряжению вход цепи ОС присоединен к выходу усилителя, параллельно нагрузке. Напряжение на выходе цепи ОС () пропорционально напряжению на нагрузке.
При ОС по току вход цепи ОС присоединен к выходу усилителя последовательно с нагрузкой. пропорционально току в нагрузке.
Для определения вида ОС надо мысленно разорвать цепь нагрузки. Если связь исчезнет, то это ОС по току, если останется – по напряжению.
Возможна комбинация этих способов – комбинированная связь.
По способу передачи различают ОС последовательную и параллельную.
При последовательной ОС выход цепи ОС подключается к входу усилителя последовательно с источником сигнала, при параллельной – параллельно входу усилителя.
Для определения способа введения ОС во входную цепь усилителя надо мысленно закоротить источник сигнала
(). (5)
|
Если связь исчезнет, то это параллельная связь, если останется – последовательная.
Петля ОС и ее параметры
Петля ОС - это замкнутый кольцевой путь, который проходит сигнал через усилитель и цепь ОС. Структурную схему петли ОС (усилитель с ОС) можно изобразить следующим образом:
Она включает четырехполюсник усилителя - и четырехполюсник ОС - .
Схему можно изобразить более упрощенно (рис.1).
Важным параметром, характеризующим передачу сигнала по петле ОС, является петлевое усиление (или возвратное отношение).
(6)
представляет собой общий коэффициент передачи соединенных каскадно четырехполюсника усилителя и четырехполюсника ОС. (коэффициент передачи входной и выходной цепей считаем =1)
Разность
(7)
называется возвратной разностью. Она представляет собой разность между напряжением, поданным в разрыв петли ОС, и напряжением, возвратившимся к тем же точкам после обхода петли (разность нормируется относительно поданного напряжения).
Модуль возвратной разности
(8)
называется глубиной ОС.
При положительной ОС:
(9)
При отрицательной ОС:
(10)
Влияние обратной связи на коэффициент усиления усилителя
Рассмотрим снова структурную схему усилителя с ОС (рис. 1)
Коэффициент усиления усилителя без учета ОС:
(11)
Напряжение на выходе усилителя:
(12)
Тогда для усилителя охваченного ОС:
(13)
(14)
Полученная формула связывает коэффициенты усиления усилителя, охваченного ОС, и усилителя без ОС.
Запишем формулу в другом виде, учитывая, что
(15)
, (16)
где - фазовый сдвиг, вносимый цепью усилителя,
- фазовый сдвиг, вносимый цепью ОС.
Тогда
, (17)
где
(18)
- полный фазовый сдвиг по петле ОС (он же фазовый сдвиг между напряжением ОС и напряжением, подаваемым на вход усилителя).
|
При положительной ОС
; (19)
т.е. коэффициент усиления возрастает. При определенных условиях это приводит к самовозбуждению усилителя, т.е. переходу усилителя в режим автогенерации.
При отрицательной ОС
. (20)
Для средних частот рабочего диапазона усилителя можно записать (для усилителя с ООС)
, (21)
т.е. коэффициент усиления уменьшается. При этом коэффициент усиления становится более стабильным (мало меняется под влиянием дестабилизирующих факторов: изменение температуры, напряжения питания, параметров усилительных элементов и пр.)
|
|
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!