Обратная связь – положительная и отрицательная, как наладить и удачные примеры

Финансы и закон

4.5. Влияние ООС на выходное и входное сопротивления усилителя

Обратной связью называют связь между электрическими цепями, при которой часть энергии выходного сигнала передаётся на вход, т.е. из цепи с более высоком уровнем сигнала в цепи с более низким его уровнем. Обратная связь значительно влияет на свойства и характеристики усилителя, поэтому её часто вводят в усилитель (схему устройства) для изменения его свойств в нужном направление.

Такая обратная связь называется внешней. Обратная связь может возникнуть и самопроизвольно, например, из-за физических особенностей усилительного элемента. Такая обратная связь называется внутренней обратной связью. Обратная связь возникающая из-за паразитных связей (емкостных, индуктивных и др.) называется паразитной.

Цепь обратной связи вместе с частью схемы усилителя, к которой она подключена, образует замкнутый контур, называемый петлёй обратной связи, рис. 4.1.

Рис. 4.1. Обратная связь в усилителе К – коэффициент усиления усилителя Β – коэффициент передачи цепи обратной связи.

При проектировании и конструировании радиоэлектронных схем принимают меры для ослабления или ликвидации внутренних и паразитных обратных связей. Если в усилителе имеется одна петля обратной связи, то связь называют однопетлёвой, если петель обратной связи несколько, связь называют многопетлёвой, рис. 4.2а и 4.2б.

Рис. 4.2. Виды обратной связи

а) Однопетлевая

б) Двухпетлёвая с независимыми петлями.

Отметим, если в петле обратной связи, охватывающей весь усилитель, имеются петли обратной связи, охватывающие отдельные каскады или части усилителя, их называют местными петлями обратной связи.

Существуют различные способы снятия энергии с выхода схемы и подачи её на вход схемы рис. 4.3 и 4.4. Если энергию сигнала снимают с выхода схемы параллельно нагрузке, рис. 4.3а, связь называется обратной связью по напряжению (или параллельной по выходу), т.к. при этом напряжение обратной связи прямо пропорционально выходному напряжению усилителя UВЫХ.

а) обратной связи по напряжению (параллельная обратная связь);

б) обратной связи по току (последовательная обратная связь);

в) смешанная (комбинированная) обратная связь

Если же сигнал обратной связи снимают с выхода последовательно с нагрузкой, рис.4.3б, связь называют обратной связью по току (или последовательной по выходу). В этом случае напряжение обратной связи прямо пропорционально току IВЫХ. В групповых усилителях многоканальных телекоммуникационных систем используется комбинация отмеченных выше способов, рис. 4.3а и 4.3б.

Читайте также  Ипотека для сотрудников Сбербанка

По способу введения сигнала обратной связи во входную цепь усилителя различают:

  • последовательную обратную связь, рис. 4.4а
  • параллельную обратную связь, рис. 4.4б
  • комбинированную обратную связь, рис. 4.4в

Рис. 4.4. Способы введения сигнала обратной связи

а) последовательная по входу обратная связь

б) параллельная по входу обратная связь

в) мостовая (комбинированная) по входу обратная связь

Из рис. 4.4в видно, что эта мостовая схема. Более подробные сведения можно найти в учебнике [1].

Обратная связь изменяет выходное и входное сопротивления цепи, к которой оно подключен. Рассмотрим общий случай, т.е. комбинированного подключения четырёхполюсника обратной связи вначале к выходной цепи усилителя, а затем – входной цепи.

; (4.11)

здесь FВЫХ.КЗ глубина ООС на выходе усилителя в режиме короткого замыкания; FВЫХ.ХХ – глубина ООС на выходе усилителя в режиме холостого хода.

ZВЫХ.ОС = ZВЫХ. · FВЫХ.КЗ ;

Т.е при последовательном подключение четырёхполюсника обратной связи к выходу усилителя, его выходное сопротивление возрастает.

2) В схеме отсутствует ООС по току; тогда FВЫХ.КЗ = 1, а ZВЫХ.ОС равно: ZВЫХ.ОС = ;

Т.е при параллельном подключение четырёхполюсника обратной связи к выходу усилителя, его выходное сопротивление уменьшается.

Подбирая FВЫХ.ХХ и FВЫХ.КЗ можно всегда согласовать ZВЫХ. с нагрузкой. Это обстоятельство широко используется на практике.

; (4.12)

ZВХ.ОС = ZВХ. · FВХ.КЗ ;

А при параллельном – уменьшает: ;

Регулировка глубины обратной связи в схемах групповых усилителей осуществляется элементами групповой схемы. Обычно для этих целей используется несимметричная дифференциальная схема [1].

Обратная связь, изменяя коэффициент усиления усилителя, изменяет его частотную, фазовую и переходную характеристики. Применительно к ООС, которая обычно используется в усилителе, различают частотно-независимую и частотно-зависимую обратные связи.

где М – коэффициент частотных искажений усилителя без обратной связи. При этом полоса частот усилителя расширяется, а коэффициент усиления усилителя, как было отмечено выше, уменьшается в глубину ООС раз.

Рис. 4.6. Влияние частотно-зависимой ООС на коэффициент усиления усилителя

Такую характеристику можно реализовать, если напряжение обратной связи будет уменьшаться с ростом частоты.

Форма обратной связи

Во время процесса общения обратная связь может принимать разные формы:

  1. Быть оценочной, когда человек разными способами показывает свое одобрение или отрицательную реакцию, или не содержать оценку.
  2. Подразумевать конкретный источник, например, «я уверен…» или не определять его: «некоторые люди считают».
  3. Иметь эмоциональную окраску или быть без нее. В пример можно привести ответ на заявлении: «Отказать в просьбе».
  4. Ответная реакция может быть вербальной и невербальной, то есть выражаться словесно или при помощи жестов, мимики. Важно, чтобы эти виды связи сочетались и дополняли друг друга.
Читайте также  Ипотека Санкт-Петербург 2020, купить квартиру в ипотеку в Санкт-Петербурге - условия по ипотечным кредитам в банках Санкт-Петербурга, рефинансирование | Банки.ру

4.3. Влияние отрицательной обратной связи на нестабильность усиления

Обратная связь – положительная и отрицательная, как наладить и удачные примеры

Рис. 4.5. Влияние обратной связи на коэффициент усиления

UВХ.ИСТ – UВХ.ОС UСВ = 0; (4.1)

UВХ.ОС = UВХ.ИСТ UСВ;

UВЫХ.ОС = К· UВХ.ОС; (4.2)

UВЫХ.ОС = КОС· UВХ.ИСТ; (4.3)

; (4.4)

UВХ.ИСТ = UВХ.ОС – UСВ;

; (4.5)

Таким образом, петлевой коэффициент усиления Т равен произведению коэффициентов передачи петли обратной связи.

Модуль величины | Т | показывает изменение сигнала при прохождении через цепь обратной связи. Если | F | {amp}gt; 1, то обратную связи называют отрицательной (ООС); если же | F | {amp}lt; 1, то положительной (ПОС).

; (4.6)

; (4.7)

; (4.8)

т.е. свойства усилителя с ООС определяются в основном цепью четырёхполюсника обратной связи. Это обстоятельство находит широкое применение на практике.

При работе усилителя его коэффициент усиления может изменяться вследствие изменения параметров усилительных элементов и деталей схемы. Кроме того, значительное влияние на коэффициенты усиления оказывают: старение усилительных элементов, деталей схемы, изменение температуры, влажности и др. Эти причины называются дестабилизирующими факторами.

; (4.9)

; (4.10)

Следовательно, ООС стабилизирует коэффициент усиления усилителя, уменьшая его нестабильность. При глубокой ООС (F{amp}gt;{amp}gt;1)

Принцип обратной связи

Это то благодаря чему общение становится целесообразным и эффективным. Обратная связь основывается на нескольких принципах:

  1. Конкретность. Информация, которой обмениваются участники коммуникации, должна быть проверенной и понятной.
  2. Конструктивность. Этот принцип основан на формировании собственных целей общения, но не на оказании давления на другого участника коммуникации. Конструктивная обратная связь реализуется с помощью использования «Я-сообщений» вместо «Вы-сообщений». Например, следует сказать: «Мне хотелось бы выразить свое мнение по этому вопросу», а не: «Вы не правы».
  3. Своевременность. Запоздалая обратная связь неэффективна.
  4. Продуктивность. Принцип предполагает нацеленность на достижение определенных результатов общения.

4.4. Влияние ООС на нелинейные искажения и помехи

Следовательно, ООС уменьшает, а ПОС увеличивает помехи и искажения, возникающие в части усилителя, охваченный обратной связью.

В современных групповых усилителях требуется высокое затухание нелинейности (до 80 ÷ 90 дБ и выше). Достижение столь высоких значений невозможно без применения глубокой ООС.

Удачные примеры обратной связи

Таковыми можно считать ситуации общения, в которых удалось достичь желаемых результатов. О том, что такое обратная связь, психология говорит, что это общение, позволяющее решить определенные задачи. Например:

  1. Клиент магазина обратился к его консультантам с жалобой на бракованный товар, который был им приобретен. Сотрудник магазина обменял его на качественный товар.
  2. Девушка рассказала подруге о сложной ситуации в ее жизни и получила в ответ много дельных советов и поддержку..
  3. Начальник отдела предприятия, вызвав в кабинет подчиненного, выразил пожелание, чтобы последний перестал опаздывать на работу. Опоздания со стороны сотрудника прекратились.
  4. Обратная связь – явление, присутствующее в нашей жизни всегда. Без нее невозможна нормальная жизнедеятельность человека, его социализация, развитие, познавательная и трудовая деятельность, межличностные отношения. Ориентация на принципы коммуникации помогает наладить этот процесс, сделать его эффективным в достижении поставленных задач.

Читайте также  Отзывы о дебетовой карте ВТБ с кэшбэком

4.7. Устойчивость усилителей с обратной связью

Т = – β·К·е j∆φβК;

∆φβК = ∆φК ∆φβ ; (4.13)

Уравнение (4.13) определяет дополнительный фазовый сдвиг к 180º между векторными источниками сигнала UВХ.ИСТ и UВХ.СВ., т.е. (180º ∆φβК). Причиной изменения фазы являются реактивные элементы схемы, а на высоких частотах дополнительно инерционность работы усилительных элементов.

FООС = 1 ТООС {amp}gt; 1;

FПОС = 1 – ТПОС {amp}lt; 1;

ТПОС = 1;

ТПОС ≥ 1 и φβК= 180º ∆φβК

Для оценки устойчивости усилителя с обратной связью используются различные критерии. Наиболее приемлемым оказался критерий Найквиста, который заключается в следующем: “Если точка с координатами (–1;0) лежит внутри годографа вектора βК для диапазона частот от 0 до ∞, то система неустойчива, рис. 4.7а; если же точка (–1;0) лежит вне указанного годографа, система устойчива, рис. 4.7б”

Рис. 4.7. Диаграммы Найквиста для неустойчивого а) и устойчивого усилителей б) с обратной связью.

Для повышения устойчивости усилителей разработаны методы, суть которых сводится к следующему.

  1. В усилителе с обратной связью следует охватить как можно меньше число каскадов, т.к. это уменьшает сдвиг фаз петли обратной связи
  2. Применять в охваченных обратной связью каскадах схемы межкаскадовой связи, дающие малые фазовые сдвиги.
  3. При проектировании усилителей задаются допустимой степенью приближения годографа Т к критической точке; эта степень получала название запаса устойчивости усилителя. Различают запас устойчивости по модулю “X”

X = – 20lg |TX| при arg TX = π; и запас устойчивости по фазе “Y”;

πY = π – arg T при |TX| = 1

Для групповых усилителей, имеющих глубокую ООС принимают запасы устойчивости: по модулю 3n дБ, а по фазе 0,175 рад (10n град.), где n – число усилительных каскадов.

Оцените статью
Просто о финансах
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных и принимаю политику конфиденциальности.