120 likes | 252 Views
SPRZĘŻENIE ZWROTNE. Sprzężenie zwrotne. W układach elektronicznych sprzężenie zwrotne polega na przekazywaniu części sygnału wyjściowego (sygnał zwrotny) z wyjścia układu na jego wejście, gdzie sumuje się on z sygnałem wejściowym, zmieniając właściwości układu.
E N D
Sprzężenie zwrotne W układach elektronicznych sprzężenie zwrotne polega na przekazywaniu części sygnału wyjściowego (sygnał zwrotny) z wyjścia układu na jego wejście, gdzie sumuje się on z sygnałem wejściowym, zmieniając właściwości układu. Współczynnik sprzężenia zwrotnego: Wzmocnienie wzmacniacza bez sprzężenia: Sygnał sprzężenia zwrotnego Wzmocnienie układu ze sprzężeniem zwrotnym:
Sprzężenie zwrotne Sprzężenie zwrotne zmienia wartość wzmocnienia: • |1-ßK| > 1 to|Kf| < |K|następuje zmniejszenie wzmocnienia – sprzężenie ujemne • |1-ßK| < 1 to|Kf| > |K|następuje zwiększenie wzmocnienia – sprzężenie dodatnie • |1-ßK|≈ 0 towzmacniacz będzie generował drgania (generator ze sprzężeniem zwrotnym) Jeżeli: Kjest b. duże to: o parametrach układu decyduje człon sprzężenia zwrotnego
Sprzężenie zwrotne • Rodzaj i właściwości sprzężenia zwrotnego zależą od: • sposobu pobierania sygnału z wyjścia • Sprzężenie napięciowe – sygnał zwrotny proporcjonalny do napięcia wyjściowego • Sprzężenie prądowe – sygnał zwrotny proporcjonalny do prądu wyjściowego • sposobu dostarczania sygnału na wejście • Sprzężenie szeregowe – sygnał sprzężenia wprowadzany jest szeregowo z sygnałem wejściowym • Sprzężenie równoległe – sygnał sprzężenia wprowadzany jest równolegle z sygnałem wejściowym
Sprzężenie zwrotne NAPIĘCIOWY - SZEREGOWY PRĄDOWY - SZREGOWY NAPIĘCIOWY - RÓWNOLEGŁY PRĄDOWY - RÓWNOLEGŁY
Sprzężenie zwrotne WE WZMACNIACZACH STOSUJE SIĘ GŁÓWNIE UJEMNE SPRZĘŻENIE ZWROTNE Sygnał sprzężenia zwrotnego XS ma fazę przeciwną niż sygnał wejściowy Xwe Sygnał sterujący wzmacniaczem Xr = Xwe – XSjest mniejszy od Xwe • WAŻNIEJSZE ZALETY UJEMNEGO SPRZĘŻENIA ZWROTNEGO: • Zmniejszenie wrażliwości układu na zmiany parametrów elementów, warunków zasilania, czynników zewnętrznych • Zmniejszenie zniekształceń nieliniowych, zakłóceń, szumów • Możliwość zwiększenia pasma przenoszenia wzmacniacza i kształtowania charakterystyk częstotliwościowych • Możliwość zmiany impedancji wejściowej i wyjściowej • Zalety te są okupione: • zmniejszeniem wzmocnienia • zmniejszeniem stabilności układu w pewnych zakresach częstotliwości
Sprzężenie zwrotne • Szeregowe ujemne sprzężenie zwrotne: • zmniejsza wzmocnienie napięciowe • nie zmniejsza wzmocnienia prądowego • powoduje wzrost impedancji wejściowej • Równoległe ujemne sprzężenie zwrotne: • zmniejsza wzmocnienie prądowe • nie zmniejsza wzmocnienia napięciowego • zmniejsza impedancję wejściową • Napięciowe ujemne sprzężenie zwrotne: • zmniejsza impedancję wyjściową • Prądowe ujemne sprzężenie zwrotne: • powoduje wzrost impedancji wyjściowej
Wzmacniacz operacyjny WZMACNIACZ OPERACYJNY – wzmacniacz prądu stałego o sprzężeniach bezpośrednich, charakteryzujący się b.dużym wzmocnieniem i przeznaczony z reguły do pracy z zewnętrznym obwodem sprzężenia zwrotnego(właściwości tego obwodu decydują w głównej mierze o właściwościach całego układu). • Większość WO posiada: • symetryczne (różnicowe) wejścia, • niesymetryczne wyjście • Konwencja oznaczeń: • Wszystkie sygnały (parametry) wejściowe są z indeksem „I” np. UI , II , RI ... (wejście = input) • Wszystkie sygnały (parametry) wyjściowe są z indeksem „O” np. Uo , Io , Ro ... (wyjście = output) • Wszystkie sygnały (parametry) różnicowe są z indeksem „d” np. Ud , , RId ... (różnica = difference) • Wszystkie sygnały (parametry) wspólne są z indeksem „c” np. Uc , , RIc ... (wspólny = common)
Wzmacniacz operacyjny Napięcie wyjściowe jest proporcjonalne sygnału różnicowego, czyli do różnicy napięć wejściowych Sygnał doprowadzany między wejścia WO jest sygnałem różnicowym
Właściwości idealnego wzmacniacza operacyjnego: • nieskończenie duże wzmocnienie napięciowe przy otwartej pętli sprzężenia zwrotnego: Au • nieskończenie duża wejściowa impedancja zarówno różnicowa jak i pomiędzy każdym wejściem i masą: RI • impedancja wyjściowa równa zeru: Ro 0 • nieskończenie szerokie pasmo przenoszenia częstotliwości: f • napięcie wyjściowe równe zeru przy równych napięciach wejściowych: Uo = 0 gdy UI+=UI- • zerowy prąd wejściowy: II+=II-=0 • nieskończenie duży dopuszczalny prąd wyjściowy: Io • nieskończenie duże tłumienie sygnału współbieżnego: CMRR • niezmienność parametrów pod wpływem temperatury. • Oczywiście wszystkie te właściwości nie są osiągalne ale upraszczają analizę wzmacniaczy i stanowią wyznacznik do osiągania najlepszych parametrów produkcyjnych wzmacniaczy. Idealny wzmacniacz operacyjny