3.5. Основные показатели усилителя при оос.

а) коэффициент усиления при ООС: . В основном применяется ООС

Например: К = 100;

 = 0,05.

.

Вывод: Коэффициент усиления уменьшается, но все остальные показатели усилителя улучшаются. Для компенсации падения усиления необходимо поставить ещё 1 каскад.

Величина - называется глубиной ООС.

При положительной обратной связи (ПОС) ,

Например, для генератора: К = 100;  = 0,0001

_{Для упрощения возьмем : Zист=0, Zвх=∞. Схема последовательная по напряжению.}

Так как ; то:

б) частотные искажения уменьшаются:

К

0

f

f_Н

f_В

fср

М(f) - снижаются частотные искажения.

в) коэффициент гармоник (нелинейные искажения) уменьшается:

Измеряется в %)

г) Для компенсации уменьшения усиления при введении ООС можно использовать дополнительные каскады усиления.

Сигнал ос(искаженный сигнал складывается с входным и получается предискажения сигнала)

U_ВХ

t

Так как каждая появившаяся гармоника будет уменьшаться в ( ) раз, то

Вводим ООС нужно больше сигналов подавать на вход!

Uш вых

U_{вх, max ОС}

Uш вх

Uвх

U_{вх, max ОС}

Из этого рисунка видно, что динамический диапазон возрастает в

3.6. Пример ООС в RC каскаде усиления(+см 4.2).

На схеме параллельная по входу и параллельная по напряжению.

• С _э-блокировочный конденсатор, который закорачивает сигналы переменного тока.

• R_б1=R_д1след.-нагружает R_k; нагружает R_б2

Отрицательная, так как сигнал снимается с коллектора транзистора, а он в противофазе с входным (это параллельная по напряжению, так как сигнал снимается с выхода параллельно нагрузке, второй провод – общий провод, корпусной). Это параллельная по входу, так как сигнал подается сразу на вход (на базу) (второй провод – общий провод, корпусной).

Величина  зависит от величины R_ОС (гасящего сопротивления), а С_ОС можно рассматривать как разделительный конденсатор.

3.7. Эмиттерный повторитель (схема с общим коллектором по переменному току).

Пример со 100% отрицательной обратной связью

Нагрузка включается в цепь эмиттера (в цепи коллектора нет резистора). В этой схеме используется глубокая ООС. Эмитерный повторитель не усиливает по напряжению сигналы, фаза сигнала на выходе совпадает с фазой сигнала на входе – поэтому повторитель.

+Е_П−

параллельная

п о выходу

С_р1

С_р2

R_Б1

VT

≈

Е_С

U_БЭ

R_Н

R_Б2

R_И

R_Э

Входное сопротивление увеличивается

Выходное сопротивление уменьшается

Рабочая точка I_бэ также создается как и в предидущей схеме элементами R_б1,R_б2,R_э

• Эмиттерный, так как нагрузка включена в цепь эмиттера.

• Повторитель, так как сигнал на выходе повторяет фазу и величину входног сигнала(тоесть схема не имеет усиления по напряжению

• Схема с ОК по переменному току, так как выходной сигнал усиленного переменного тока порождается выходом транзистора, как генератором переменного тока, поэтому токи оси этого генератора пойдут по двум цепям

• Здесь Ес для переменного тока представляется конденсатором с большой емкостью. Например аккумулятор, поэтому переменный ток легко проходит через него.

Поэтому схема с ОБ (усиление по напряжению нет)

• Эта схема с большой ООС: сигнал ОС вырабатывается на Rэ, так как это напряжение прикладывается совместно с Ес, то это будет в противофазе с сигналами Ec ко входу.

• Следовательно, Rвх растет, так Rэ включена параллельно нагрузке Rн по переменному току, то это будет параллельная по выходу ОС. Значит Rвх падает, так как весь сигнал с выхода (ООС) прикладывается ко входу, то это будет 100% ОС β=1

Тогда:

Входное сопротивление.

-растет до десятков-сотен Ом

- падает до единиц-десятков-сотен Ом

Эта схема применяется для согласования высокоомного источника сигнала с низкой нагрузкой. Например, микрофон с Ri=100кОм с линией, Rл=100 Ом.

Создать базовый ток постоянным  = 1 (то есть весь выходной сигнал подается на вход).

(не усиливает, а повторяет сигнал на входе)

R_{ВХ ОС} = R_{ВХ ЭП} = R_ВХ(1 + К), следовательно сопротивление возрастает (10  100 кОм)

Выходное сопротивление низкое R_{ВЫХ ООС} = R_{ВЫХ ЭП} = R_ВЫХ/(1 + К)

R_Э является сопротивлением, на котором выделяется напряжение обратной связи, так как U_ВЫХ = U_H I_K R_Э, то видно, что оно включено параллельно R_Н, поэтому это параллельная по выходу ОС (по напряжению); так как входом является переход БЭ транзистора, то видно, что R_Э включено последовательно с источником сигнала, следовательно последовательно по входу. Также видно, что всё выходное напряжение подается в противофазе на вход. Это будет 100% ОС,  = 1, К_{УСИЛЕНИЯ} = 1 (так как выходное напряжение повторяет входное). R_ВХ возрастает (так как последовательная по входу) 10  100 кОм. R_ВЫХ уменьшается. K_I = h₂₁.

Схема интересна тем, что может использоваться для согласования высокоомного источника сигнала с низкоомной нагрузкой на входе 1000 Ом (например высокоомной электретный микрофон с нагрузкой телефонной соединительной линией 600 Ом).

Так как источник питания – это хорошая емкость (с выхода генератора усиленных сигналов переменного тока это переход КЭ транзистора), поэтому, пройдя через Е_пит, попадает на корпус общий (общий между входом и выходом) провод, потому схема с общим коллектором (ОК).