Обратная связь в усилителях

Обратной связью называется такая связь, при которой сигнал с выхода усилителя через электрическую цепь поступает на его входы. Обратная связь изменяет свойства усилителя, поэтому она широко используется для получения требуемых параметров усилителя.

Структурная схема усилителя, охваченного обратной связью, приведена ниже.

Рис. 50. Структурная схема усилителя с обратной связью

В общем случае обратная связь в усилителе может быть положительной и отрицательной. Если сигнал обратной связи по фазе совпадает с входным, то связь называется положительной. В этом случае: ;

где K_U0 – коэффициент усиления усилителя без обратной связи; К_U.полож – коэффициент усиления усилителя с положительной обратной связью; Вос - коэффициент передачи в цепи обратной связи.

а) б)

Рис. 51. Обратная связь по напряжению (а) и по току (б).

Uвх усил=Uвхо±Uос; Iвх=Iвх± Iос.

Полученное выражение показывает, что введение в усилитель положительной обратной связи увеличивает коэффициент усиления.

Отрицательная обратная связь возникает, если фазовый сдвиг выходного сигнала относительно входного составляет 180⁰.

Отрицательная обратная связь уменьшает коэффициент усиления усилителя. По способу получения сигнала обратной связи принято различать обратную связь по напряжению и по току.(рис. 51). Обратная связь может быть частотозависимой и частотонезависимой. В обратной связи могут использоваться как линейные элементы, так и нелинейные.

В электронных усилителях, как правило, применяется отрицательная обратная связь. Несмотря на уменьшение коэффициента усиления, отрицательная обратная связь позволяет улучшить стабильность работы схемы при изменении параметров усилителя и напряжения питания; снижает уровень нелинейных искажений и собственных помех, увеличивает входное и уменьшает выходное сопротивление; расширяет полосу пропускания усилителя. Положительная обратная связь применяется в автогенераторах. В некоторых усилителях для получения требуемой АЧХ используется одновременно и положительная и отрицательная обратные связи.