Свойства и характеристики активных линейных цепей с обратной связью

а) Сущность и типы обратной связи.

Одной из характерных черт любого электронного устройства является наличие или отсутствие обратной связи, т.е. связи, определяющей передачу на его вход части сигнала с его же выхода. Наличие такой связи может быть обусловлено следующими факторами:

1. физическими свойствами и конструктивными особенностями применяемых активных элементов. Это, так называемая, внутренняя обратная связь. (см. параметр h₁₂);

2. неудачным расположением и монтажем различных элементов схемы, когда паразитные емкостные и индуктивные связи создают путь для передачи сигнала с выхода на вход. Это, так называемые паразитные обратные связи;

3. специальными цепями, когда путь для передачи сигнала с выхода на вход устройства создается умышленно, для придания устройству нужных свойств. Это, так называемая, внешняя обратная связь.

Четырехполюсник, охваченный обратной связью, можно представить в виде основного четырехполюсника (без обратной связи) с коэффициентом передачи и четырехполюсника обратной связи с коэффициентом передачи K_OC. При этом вход последнего присоединен к выходу, а выход - ко входу основного четырехполюсника (см. рис.)

При сложении сигналов от источника с колебаниями, поступающими через цепь обратной связи, образуется результирующий сигнал на входе основного четырехполюсника. Он больше по величине чем U_BX, если оба этих сигнала складываются в фазе, и меньше, если в противофазе. В первом случае имеет место положительная обратная связь, во втором - отрицательная обратная связь.

Практическое совпадение или противоположность фаз возможны только в ограниченном диапазоне частот, т.к. фазовый сдвиг из-за наличия реактивностей зависит от частоты. Из этого следует, что обратная связь, отрицательная на одних частотах, может быть положительной на других при одном и том же четырехполюснике обратной связи.

Оба четырехполюсника ( и ) составляют кольцевую цепь, которую называют петлей обратной связи. Внутри этой петли различают четыре способа соединения этих четырехполюсников.

1. Последовательная обратная связь по току.

Здесь основной четырехполюсник и четырехполюсник обратной связи соединены последовательно: с одной стороны последовательно соединены

источник усиливаемого сигнала U_BX, вход основного четырехполюсника и выход четырехполюсника обратной связи ; с другой стороны последовательно соединены нагрузка , выход четырехполюсника и вход четырехполюсника . По первому контуру протекает общий ток , по второму - .

В этом случае зависит только от , поскольку . Поэтому связь называется ОС по току. В том, что убеждает и анализ этой зависимости: при и , то есть обратная связь исчезает.