ГЛАВА 2. ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ В УСИЛИТЕЛЯХ

§ 2.1. Виды обратных связей

Явление передачи части энергии усиленных колебаний из выходной цепи усилителя во входную называют обратной связью.

На рис. 2.1 дана упрощенная структурная схема усилителя с обратной связью, где стрелками показано направление передачи энергии. Цепь, по которой осуществляется передача энергии, называется цепью обратной связи. Она обычно выполняется в виде линейного пассивного четырехполюсника, характеризуемого коэффициентом передачи .

Рис. 2.1.

Если колебания от источника входного сигнала складываются с сигналом обратной связи таким образом, что амплитуда колебаний на входе (и соответственно на выходе) усилителя увеличивается, то такая обратная связь называется положительной. Положительная обратная связь позволяет создавать новые классы электронных схем с различными функциональными характеристиками.

Если колебания от источника входного сигнала и сигнал обратной связи поступают на вход усилителя в противофазе, что приводит к уменьшению амплитуды колебаний на входе и выходе усилителя, то обратная связь будет отрицательной. Отрицательная обратная связь изменяет все параметры усилителей и служит для придания усилителю необходимых свойств.

В усилителе при неудачном монтаже усилительных каскадов через монтажные емкости и индуктивности может возникнуть не предусмотренная разработчиком обратная связь, называемая паразитной. Для устранения этой связи принимают специальные меры, которые здесь не рассматриваются.

В зависимости от способа подачи сигнала обратной связи на вход усилителя различают последовательную и параллельную обратную связь. Если источник входного сигнала соединен последовательно с входом усилителя и выходом цепи обратной связи, то обратная связь — последовательная. В этом случае сигнал обратной связи подается на вход усилителя последовательно с входным сигналом (рис. 2.2, а). Параллельную обратную связь имеем тогда, когда цепь обратной связи включается параллельно источнику входного сигнала (рис. 2.2, б).

При параллельной обратной связи на входе усилителя происходит алгебраическое сложение токов, а не напряжений, как в случае последовательной обратной связи.

Для этого необходимо, чтобы .

По способу включения обратной связи на выходе усилителя различают обратную связь по напряжению и току. При обратной связи по напряжению выход усилителя, нагрузка и связи соединены параллельно друг другу (рис. 2.3, а). цепь обратной

Рис. 2.2.

В этом случае сигнал обратной связи пропорционален выходному напряжению усилителя. Если выход усилителя, нагрузка и цепь обратной связи соединены последовательно (рис. 2.3, б), то будем иметь обратную связь по току, при которой сигнал обратной связи пропорционален току через нагрузку.

Рис. 2.3.

Рис. 2.4.

Из рис. 2.3 видно, что в режиме короткого замыкания нагрузки обратная связь по напряжению исчезает, а по току — сохраняется. В режиме холостого хода обратная связь по напряжению сохраняется, а по току исчезает. Эти положения следует учитывать при определении вида обратной связи в конкретных усилительных схемах.

Таким образом, в схемах усилителей возможны четыре вида отрицательных или положительных обратных связей: 1) последовательная по напряжению; 2) последовательная по току; 3) параллельная по напряжению; 4) параллельная по току.

Каждую из перечисленных обратных связей можно разделить на местную, охватывающую только один каскад, и общую, охватывающую несколько каскадов.