Влияние обратной связи на входное и выходное сопротивления
Влияние обратной связи на входное и выходное сопротивления - Конспект Лекций, раздел Приборостроение, Аналоговые электронные устройства Влияние Ос На Входное Сопротивление Зависит От Знака, Глубины И Способа По...
Влияние ОС на входное сопротивление зависит от знака, глубины и способа подачи ОС на вход устройства и не зависит от способа снятия ОС с его выхода.
Для получения количественных соотношений следует воспользоваться теоремой Блекмана.
(1.14)
где , – сопротивление между двумя любыми точками схемы без ОС и при наличии её; – глубина ОС в режимах короткого замыкания и холостого хода между этими же точками.
Для входного сопротивления выражение (1.14) примет вид
, (1.15)
где индекс "1" у глубины ОС говорит о том, что соответствующие режимы осуществляются на входе устройства.
Если связь параллельная (рис. 1.2,в и рис. 1.2,г), то F1КЗ = 1 (ОС в режиме короткого замыкания, т.е. при Z1 =0, не действует) и
. (1.16)
При ООС и , т.е. параллельная (не важно по току или напряжению) ООС уменьшает входное сопротивление устройства.
Выражение для через y-параметры можно найти, если воспользоваться табл.1.1. Например, для параллельной ООС по напряжению и при отсутствии шунтирующего влияния ЦОС.
и
. (1.17)
Из неравенства следует, что ОС сильнее влияет на входное сопротивление, чем на коэффициент передачи. Причем это утверждение относится к любому способу подачи ОС на вход устройства. Физически это можно объяснить следующим образом. Входное сопротивление устройства с ОС (рис.1.2 в) . При введении ООС , т.е. ЦОС подает на входной узел ток ОС, но не нагружает этот узел дополнительной проводимостью (мы сделали допущения об отсутствии шунтирующего влияния ЦОС). Выходное напряжение . Коэффициент передачи K=U2/U1=const определяется только параметрами АЭУ и не зависит от того, есть ОС или нет, . Таким образом, при введении ООС возрастает ток , потребляемый от источника сигнала, уменьшая напряжение и , а значит и коэффициент передачи . Входное сопротивление будет изменяться сильнее, так как будет не только уменьшаться напряжение , но и возрастать ток .
При последовательной ОС (рис. 1.2 а и рис. 1.2 б) (ОС не действует в режиме холостого хода на входе) и из (1.15) следует, что
. (1.18)
Таким образом, последовательная ООС () увеличивает входное сопротивление устройства, что во многих случаях является положительным фактором.
Если воспользоваться формулой Блекмана для выходного сопротивления, то
(1.19)
где ,– глубина ОС в режиме короткого замыкания (Z2 = 0) или холостого хода (Z2 = ) на выходе устройства.
Влияние ОС на выходное сопротивление определяется знаком ОС, её глубиной и способом снятия с выхода устройства и не зависит от способа подачи на его вход.
При ОС по напряжению = 1 и
. (1.20)
Таким образом, ООС данного типа уменьшает выходное сопротивление, т.к. при этом , что очень часто является положительным фактором.
При ОС по току = 1 и
, (1.21)
т.е. ООС по току увеличивает выходное сопротивление, что, как правило, нежелательно.
Таким образом, для увеличения входного и уменьшения выходного сопротивления следует применять последовательную ООС по напряжению (например, эмиттерный повторитель).
Как и в случае входного сопротивления ОС сильнее воздействует на выходное сопротивление, чем на коэффициент передачи, поскольку и .
Влияние ОС на передаточные свойства
устройства
Основное назначение ОС – передача сигнала с выхода устройства на его вход. Кроме того, существует и побочное (как правило нежелательное) влияние ОС на параметры и характ
Влияние обратной связи на стабильность коэффициента передачи
В рабочих условиях коэффициент передачи любого устройства не остается постоянной величиной, так как на него воздействуют такие дестабилизирующие факторы как изменение напряжения питания, колебания
Влияние обратной связи на внутренние помехи
Внутренние помехи усилителя ограничивают тот минимальный сигнал, который может быть усилен усилителем без заметных искажений, т.е. ухудшают чувствительность усилителя.
Введение ООС привод
Влияние обратной связи на нелинейные искажения
Введение ООС позволяет уменьшить нелинейные искажения, возникающие в усилителе. Физически это можно объяснить тем, что посторонние составляющие выходного напряжения или тока – гармоники и комбинаци
Устойчивость устройств с обратной связью
Как уже отмечалось в разд.1.1 ООС широко используется в АЭУ для улучшения параметров и характеристик этих устройств. Из-за фазовых сдвигов, вносимых устройством и ЦОС ООС может оказаться положитель
Режим В
Режимом В называют такой режим, при котором ток в выходной цепи УЭ существует в течение половины периода сигнала.
Режим С
В режиме С, так же как в режиме В, УЭ работает с отсечкой выходного тока. Причем угол отсечки q < p/2. Для этого рабочая точка должна располагаться левее точки пересечения спря
Режим D
В режиме D УЭ работает как электронный ключ, т.е. УЭ или закрыт, или открыт. В первом случае через УЭ протекает незначительный ток, а во втором мало падение напряжения на нем. Поэтому и
Температурная нестабильность режима полевого транзистора
Как у всех приборов, построенных на основе полупроводниковых структур, свойства полевого транзистора (ПТ), а значит и его режим работы зависит от температуры.
С увеличением температуры ум
Методы стабилизации
Существуют два метода стабилизации режима работы УЭ:
- параметрический (компенсация температурных изменений);
- автоматический (при помощи ООС).
В первом
Схема эмиттерной стабилизации
Схема эмиттерной стабилизации (рис.2.10) является самой распространенной схемой. Стабилизация осуществляется за счет последовательной ООС по току, возникающей из-за наличия в схеме резистора
Схемы истоковой стабилизации
Эти схемы (рис.2.13) обладают лучшей стабильностью, чем цепи на рис. 2.12, так как за счет
Генераторы стабильного тока
Рассмотренные в предыдущих разделах автоматические способы стабилизации режима в аналоговых интегральных микросхемах (ИМС) не желательны, так как они требуют применение высокоомных резисторов, зани
Особенности каскадов предварительного усиления
Назначение каскадов предварительного усиления (КПУ) – повышение уровня входного сигнала до значения, при котором обеспечивается нормальное возбуждение мощного выходного каскада. Поэтому
Принципиальная и эквивалентная схемы
Достоинством резисторного каскада кроме простоты и малых размеров, является способность создавать равномерное усиление в широкой полосе частот и нечувствительность к воздействию переменных магнитны
Область средних частот
Для любого линейного четырёхполюсника коэффициент передачи по напряжению (табл. 4.1 в [1])
Область верхних частот и малых времен
Эквивалентная схема каскада для этого диапазона частот (времен) приведена на рис. 3.3, в.
Подставляя (3.2) в (3.1) и учитывая, что
Схема эмиттерной высокочастотной коррекции
Схема такой ВЧ коррекции приведена на рис. 3.13. Здесь RКОР, СКОР – корректирующие элементы, RЭ, СЭ – элементы схемы эмиттерн
Схема низкочастотной коррекции
НЧ коррекция чаще всего осуществляется постановкой RФCФ - фильтра в цепь питания (рис. 3.19).
АЧХ для разных значений СФ изображены на рис.
Принцип действия
Пусть на вход ДК, симметрично относительно оси А-А¢ (рис. 3.22), поступают синфазные сигналы (СС), т.е. сигналы, амплитуды и фазы которых совпадают.
Параметры дифференциального каскада
Входное сопротивление для ДС (RВХ) – это сопротивление между полюсами 1–0 (рис. 3.24). Со стороны источника сигнала VT1 включён по схеме ОК с нагрузкой
Усилительные каскады с
динамическими нагрузками
Повышение коэффициента усиления любого кас
Устойчивость многокаскадного усилителя постоянного тока
Пусть многокаскадный УПТ на нулевой частоте охвачен частотно-независимой (В=const) ООС. За счет дополнительных фазовых сдвигов в области верхних частот ООС переходит в положительную и при возвра
Влияние емкости нагрузки и входной емкости на устойчивость ОУ
Пусть ОУ без ОС является системой первого порядка, т.е. его АЧХ не имеет изломов и спадает со скоростью –20дБ/дек. Если ОС частотно-независимая, то порядок возвратного отношения также будет первым
Инвертирующий усилитель
Инвертирующий усилитель (ИУ) – это усилитель, обладающий стабильным (наперёд заданным) коэффициентом усиления с разностью фаз между входным и выходным сигналами 180°.
ИУ является о
Неинвертирующий усилитель
Неинвертирующий усилитель (НУ) – это усилитель, обладающий стабильным коэффициентом усиления при нулевой разности фаз между входными и выходными сигналами.
Суммирующий усилитель
Суммирующий усилитель (сумматор) суммирует сигналы, подаваемые на вход.
Сумматор представляет собой расширение инвертора напряжения путём подключения к инвертирующему входу ОУ допо
Дифференциальный усилитель
Дифференциальный усилитель (ДУ) предназначен для усиления разности двух входных напряжений (рис. 5.9).
Стабилизация коэффициентов усиления ДУ так же, как и для инвертир
Дифференциатор
Дифференциатор (ДФ) – это устройство, у которого выходной сигнал пропорционален производной по времени от входного сигнала
Логарифмирующие и антилогарифмирующие усилители
Логарифмирующий усилитель (ЛУ) – это устройство, у которого выходная переменная, например напряжения, пропорциональна логарифму входной переменной.
ЛУ используются при сжатии (
Перемножители с переменной крутизной
Идея этого метода проста: один сигнал изменяет крутизну активного элемента, который усиливает другой входной сигнал. В результате выходное напряжение схемы будет пропорционально произведению входны
Назначение, параметры
Компараторы являются простейшими аналого-цифровыми преобразователями (АЦП), т.е. устройствами, преобразующими непрерывный сигнал в дискретный.Они предназначены для сравнения входного сиг
Особенности применения полупроводниковых компараторов
Компараторы, получившие наибольшее распространение, можно разделить на четыре группы: общего применения (К521СА2, К521СА5) , прецизионные (К521СА3, К597СА3), быстродействующие (К597СА1, К597СА2) и
Специализированные компараторы на операционных усилителях
При сравнении низкочастотных сигналов с высокой точностью (десятки микровольт) при минимальной потребляемой мощности использование компараторов на базе ОУ часто оказывается более предпочтительное,
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
(1.14)
, 
– сопротивление между двумя любыми точками схемы без ОС и при наличии её; 
– глубина ОС в режимах короткого замыкания и холостого хода между этими же точками.
, (1.15)
. (1.16)
и 
, т.е. параллельная (не важно по току или напряжению) ООС уменьшает входное сопротивление устройства.
через y-параметры можно найти, если воспользоваться табл.1.1. Например, для параллельной ООС по напряжению и при отсутствии шунтирующего влияния ЦОС.
. (1.17)
следует, что ОС сильнее влияет на входное сопротивление, чем на коэффициент передачи. Причем это утверждение относится к любому способу подачи ОС на вход устройства. Физически это можно объяснить следующим образом. Входное сопротивление устройства с ОС (рис.1.2 в) 
. При введении ООС 
, т.е. ЦОС подает на входной узел ток ОС, но не нагружает этот узел дополнительной проводимостью (мы сделали допущения об отсутствии шунтирующего влияния ЦОС). Выходное напряжение 
. Коэффициент передачи K=U2/U1=const определяется только параметрами АЭУ и не зависит от того, есть ОС или нет, 
. Таким образом, при введении ООС возрастает ток 
, потребляемый от источника сигнала, уменьшая напряжение 
и 
, а значит и коэффициент передачи 
. Входное сопротивление будет изменяться сильнее, так как будет не только уменьшаться напряжение 
, но и возрастать ток 
(ОС не действует в режиме холостого хода на входе) и из (1.15) следует, что
. (1.18)
) увеличивает входное сопротивление устройства, что во многих случаях является положительным фактором.
(1.19)
,
– глубина ОС в режиме короткого замыкания (Z2 = 0) или холостого хода (Z2 = 
) на выходе устройства.
= 1 и
. (1.20)
, что очень часто является положительным фактором.
= 1 и
, (1.21)
увеличивает выходное сопротивление, что, как правило, нежелательно.
и 
.
Новости и инфо для студентов