§5 Обратная связь в усилителях.

ОС называют передачу части мощности с-ла с выхода устройства или

какого-либо промежуточного звена на его вход

Упрощённая структурная схема У с ОС приведена на рис.19 цепь прямой передачи

характеризующаяся коэффициентом усиления:

вх

1

в

вх

1

вы

Цепь ОС –коэффициентом передачи цепи

ос ос

ОС γ:

где Uос= ,γ , Uвых

- напряжение на выходе

четырёхполюсника ОС

Доля мощности,

передаваемая с выхода усилителя

по цепи ОС на вход, обычно

значительно меньше мощности,

отдаваемой в нагрузку.

ОС может вводиться специально для получения необходимых характеристиках

усилителя, а может возникнуть случайно

(паразитные

ОС).

ОС может охватывать индивидуальные каскады

или усилитель в целом.

В связи с этим различают системы

с

однопетлевой ОС( рис. 19) и многопетлевой

(рис. 20).

Различают положительную ОС

(ПОС)

и

отрицательную(ООС)

При ПОС напряжение ОС поступает на вход в фазе со входным сигналом, в

результате чего напряжение на входе усилителя складывается.

При ООС напряжение ОС

поступает на вход в противофазе со входным сигналом, в результате чего напряжение на

входе усилителя определяется разностью напряжений,

поступающих от источника

сигнала и ОС.

ОС может быть. частотно-зависимой и частотно-независимой.

Цепь ОС может быть подключена ко входу и выходу усилителя различными

способами.

По способу подключения цепи ОС к выходу усилителя различают:

1

ОС по напряжению,

когда напряжение ОС пропорционально выходному

напряжению в этом случае вход цепи ОС присоединён ||

нагрузке

(рис. 20,а)

2

ОС по току, когда напряжение ОС пропорционально току. В этом случае вход цепи

подключен последовательно с нагрузкой ( рис 20, б)

3

Комбинировать ОС, когда напряжение ОС пропорционально

как выходному

напряжению, так и току (рис. 20, в).

вых

ш

вых

1

вых

вых

ш

2

а)

б)

в)

Рис. 20

При активной нагрузке, включенной непосредственно в выходную цепь, амплитудное

значение выходного

напряжения оказывается несколько меньше постоянной

составляющей Uвых о, т.е.

Um вых ≤ Uвых о ≈ Е / 2.

Тогда КПД каскада:

η = Р~ / Ро = Um вых· Im вых / 2 Iвых о· Е = Um вых· Im вых / 4 Iвых о· Uвых о ≤ 0,25

При активной нагрузке, включенной через транзистор Um вых ≈ Е и КПД каскада

η = 0,5.

Режим В.

При работе в режиме В УЭ работает с отсечкой выходного тока, где ток в выходной

цепи протекает в течение половины периода (рис. 32,б).

Режим работы У с отсечкой характеризуется углом отсечки θ, равным половине

длительности импульса в угловом исчислении. При работе в режиме В угол отсечки:

θ В = π

/ 2,

КПД каскада:

η

= Um вых·

Im вых / 2 Iвых о· Е

= π· Um вых / 4·Е ≤ 0,785.

В

энергетическом

отношении

режим В намного выгоднее режима А, т.к.

режимах: А(а), В(б), С(в).

в отсутствие входного сигнала

(в паузе)

потребляемый ток оконечного каскада равен нулю.

Режим В характеризуется значительными нелинейными искажениями за счет

появления гармоник четного порядка, поэтому его применяют в двухтактных каскадах,

где УЭ работают поочередно. Применение двухтактных каскадов, работающих в режиме

В, позволяет получить хорошую форму

выходного напряжения за счет уничтожения

четных гармоник в выходном напряжении.

Если угол отсечки превышает π / 2,

то такой режим работы называется АВ. Режим

АВ занимает промежуточное положение между режимом А и В и позволяет получить

меньше линейные искажения,

чем в режиме В. В режиме АВ КПД: η = 50...60 %.

Режим С.

При работе в режиме С угол отсечки θ < π

/ 2, что обеспечивается определенным

смещением, подаваемым на входной электрод УЭ

(рис. 32,в). Преимущество режима С –

большой КПД, т.к. амплитуда первой гармоники больше среднего значения тока

η =0,8...0,9.

Режим С применяется в мощных генераторных устройствах и у. где нагрузкой является

колебательный контур, который выделяет основную гармонику.

Режим D.

Этот режим используют в У однополярных импульсов, где УЭ находится в двух

состояниях

– открытом и закрытом. При открытом состоянии УЭ ток в выходной цепи

максимальный. Падение напряжения на УЭ минимальное и близкое к нулю. Переход из

одного состояния

в

другое

происходит скачком,

выходной ток имеет форму