LABORATORIUM
ELEKTRONIKI
TEMAT: Wpływ sprzężenia zwrotnego na parametry wzmacniacza mocy.
Sprzężenie zwrotne polega na wprowadzeniu części napięcia lub prądu wyjściowego wzmacniacza do jego wejścia. Powoduje to uzależnienie przebiegów elektrycznych wzmacnianych od przebiegów doprowadzonych do wyjścia.
Rodzaje sprzężeń zwrotnych
W zależności od potrzeb są stosowane różne rodzaje sprzężeń zwrotnych .
Sprzężenie napięciowe. Polega na doprowadzaniu pewnej części wzmocnionego napięcia z obwodu wyjściowego do obwodu wejściowego.
Sprzężenie prądowe. Polega na tym że zmiany prądu w obwodzie wyjściowym wpływają na sygnał wejściowy .
Sprzężenie mieszane . Polega na równoczesnym zastosowaniu obu sprzężeń.
Sprzężenie zwrotne napięciowe a - szeregowe , b - równoległe
W zależności od tego w jaki sposób sygnał jest doprowadzany do wejścia wzmacniacza, sprzężenie nazywa się sprzężeniem szeregowym lub sprzężeniem równoległym. Przy sprzężeniu szeregowym sygnał zwrotny jest doprowadzany do obwodu wejściowego w szereg z sygnałem wejściowym. Przy sprzężeniu równoległym sygnał zwrotny jest doprowadzany do wejścia równolegle z sygnałem wejściowym.
Sprzężenie zwrotne prądowe a - szeregowe ,b - równoległe.
Ze względu na doprowadzone do obwodu napięcie zwrotne rozróżnia się: sprzężenie zwrotne dodatnie i ujemne.
Wpływ ujemnego sprzężenia zwrotnego na wzmocnienie wzmacniacza oraz na jego impedancję wejściową i wyjściową w porównaniu ze wzmacniaczem bez tego sprzężenia .
Parametr |
Sprzężenie napięciowe |
Sprzężenie prądowe |
|||
|
Szeregowe |
Równoległe |
Szeregowe |
Równoległe |
|
wzmocnienie |
Napięciowe |
mniejsze |
bez zmian |
mniejsze |
bez zmian |
|
Prądowe |
bez zmian |
mniejsze |
bez zmian |
mniejsze |
Impedancja |
Napięciowe |
większa |
mniejsza |
większa |
mniejsza |
|
Prądowe |
mniejsza |
mniejsza |
większa |
większa |
Sprzężenie zwrotne dodatnie jest wtedy gdy , w wyniku jego działania wzmocnienie układu wzrasta. Przy dodatnim sprzężeniu zwrotnym z obwodu wyjściowego do wejściowego doprowadza się napięcie zgodne z fazą napięcia na wejściu. Sprzężenie to jest stosowane do generacji drgań, tj. do ich wytwarzania.
Sprzężenie zwrotne ujemne jest wtedy, gdy w wyniku jego działania wzmocnienie wzmacniacza maleje. Przy tym sprzężeniu napięcie doprowadzone z obwodu wyjściowego do obwodu wejściowego, tzn. napięcie sprzężenia zwrotnego jest o fazie przeciwnej w stosunku do napięcia sygnału na wejściu.
Zastosowanie ujemnego sprzężenia zwrotnego poprawia następujące parametry wzmacniacza:
Zmniejsza zniekształcenia nieliniowe ,
Poprawia przebieg charakterystyki częstotliwościowej w zakresie wzmacnianych częstotliwości,
Zmniejsza przydźwięk sieci zasilającej , szumów własnych oraz innych zakłóceń,
Zwiększa stabilność pracy,
Zmniejsza wpływ wymiany elementów na wartość wzmocnienia wzmacniacza.
Charakterystyka częstotliwościowa wzmacniacza
z ujemnym sprzężeniem zwrotnym ,
bez ujemnego sprzężenia zwrotnego.
Wpływ sprzężenia zwrotnego na zakłócenia jest tym silniejszy, im bliżej wyjścia one powstają. Ponieważ ujemne sprzężenie zwrotne zmniejsza każdą z wprowadzonych przez wzmacniacz harmonicznych, zmniejszeniu ulega również współczynnik zawartości harmonicznych tyle razy, ile zmniejszeniu ulega wzmocnienie wzmacniacza, przy czym rozpatruje się harmoniczne napięciowe w przypadku zastosowania sprzężenia napięciowego ,prądowe w przypadku zastosowania sprzężenia prądowego.
Wadą zastosowania ujemnego sprzężenia zwrotnego jest obniżenie poziomu wzmocnienia wzmacniacza .
przydźwiękiem sieci nazywamy zmienne napięcie pochodzące od napięć i prądów o częstotliwości zasilania (o częstotliwości sieci)
Wy
We
U1
Robc
R2
R1
U2
U2
R1
R2
Robc
U1
We
Wy
U2
Rk
U2
Robc
U1
We
Wy
Rk
Robc
U1
We
Wy
f
ku/ku1000
2
2
1
1