Негативний зворотний зв’язок
Сайт для радіоаматорів
У схемах з негативним зворотним зв'язком частина посиленого вхідного сигналу подається назад у вхідний ланцюг підсилювача. Сигнал зворотного зв'язку знаходиться у протифазі з вхідним сигналом. Переваги схем з негативним зворотним зв'язком полягають у зменшенні частотних спотворень, розширенні смуги пропускання, кращої стабільності схем, а іноді і ослаблення шумів. Негативний зворотний зв'язок знижує посилення сигналу, проте цей недолік часто виявляється несуттєвим порівняно з зазначеними перевагами.
Мал. 1. Ланцюги зворотного зв'язку струму.
На рис. 2 показані типові ланцюги негативного зворотного зв'язку напруги.
У схемі на рис. 2а сигнал зворотного зв'язку знімається з виходу підсилювача і подається в емітерний ланцюг вхідного підсилювача. Глибина зворотного зв'язку регулюється величинами резисторів та конденсаторів у ланцюзі зворотного зв'язку. Сигнал зворотного зв'язку, що виділяється на резисторі в ланцюзі емітера (500 Ом) вхідного каскаду, віднімається від вхідного сигналу. Таким чином при позитивній напівхвилі вхідного сигналу ланцюга колектора з'явиться негативна напівхвиля певної амплітуди; при цьому сигнал зворотного зв'язку, який змінює пряме зміщення між базою та емітером, зменшуватиме амплітуду цієї негативної напівхвилі. Аналогічно для негативної напівхвилі вхідного сигналу позитивна напівхвиля, що з'являється в ланцюзі колектора, менше тієї, яка була б без зворотного зв'язку. (Необхідно пам'ятати, що сигнал, доданий до бази, і посилений сигнал у колі колектора змінюються в протифазі.)
Конденсатор ємністю 30 мкФ, включений послідовно в ланцюг зворотного зв'язку, не пропускає постійної складовоївиходу вихідного підсилювача на резистор 500 Ом у ланцюзі вхідного підсилювача. Опір 9 кОм і ємність, що шунтує його, визначають глибину зворотного зв'язку. При використанні польових транзисторів (які мають вищий вхідний опір, ніж біполярні) використовуються елементи іншої величини.
На рис. 2б показана схема підключення ланцюга зворотного зв'язку до резистора ланцюга витоку польового транзистора. Тут частина напруги з вторинної обмотки вихідного трансформатора надходить на резистор ланцюга витоку польового транзистора попереднього каскаду. Якщо знак зворотний зв'язок відрізняється від необхідного (негативного), його можна змінити, помінявши місцями висновки вторинної обмотки трансформатора.
Амплітуда напруги зворотного зв'язку регулюється величиною резистора, що послідовно включається до ланцюга зворотного зв'язку. На глибину зворотного зв'язку впливає також величина резистора ланцюга початку. Іноді обходяться без роздільного конденсатора в ланцюзі зворотного зв'язку, хоча він запобігає шунтування резистора в ланцюзі витоку по постійному струму малим опором вторинної обмотки вихідного трансформатора. Так як напруга зворотного зв'язку та напруга вхідного сигналу знаходяться в протифазі, то вони віднімаються і відбувається ослаблення вихідного сигналу пропорційно величині напруги зворотного зв'язку. Зауважимо, що у сигналі зворотний зв'язок можуть утримуватися складові, спотворюють основний сигнал. Ці складові надходять на вхід підсилювача, посилюються і знову з'являються на виході, але вже протифазі з вихідними. В результаті відбувається ослаблення спотворень сигналу, величина якого визначається глибиною зворотного зв'язку.
У схемі на рис. 1а для отримання негативного зворотного зв'язку по струму виключений конденсатор, яким зазвичай шунтують резистор R2ланцюги емітера. В результаті встановлюється негативний зворотний зв'язок, при якій напруга зворотного зв'язку пропорційно струму сигналу, що протікає через R2. Оскільки тут використовується транзистор р-n-р-типу, для створення прямого усунення необхідно, щоб емітер був позитивним щодо бази. Для отримання зворотного усунення колекторного переходу на колектор подається негативна напруга. В результаті струм, що протікає по резистори в ланцюзі емітера, створює падіння напруги вказаної на малюнку полярності. Оскільки це падіння напруги на резисторі опором 330 Ом встановлює потенціал емітера негативним: щодо потенціалу бази, має місце негативний зворотний зв'язок. Вхідний сигнал викликає виникнення напруги на резисторі R2. Такий резистор покращує також температурну стабільність каскаду, оскільки перешкоджає зростанню струму транзистора з температурою. У поєднанні з охолодними радіаторами, які використовуються в потужних транзисторах, резистор R 2 сприяє ослабленню температурних ефектів, внаслідок чого небезпека температурного дрейфу знижується.