Если же положительное направление тока на участке цепи выбрано противоположным положительному направлению напряжения, как показано на рис. 10,6, то формула закона Ома должна быть записана со знаком «минус»:

и, соответственно;

U - lR.

Именно такая ситуация имеет место в эквивалентной схеме на рис, 9.

Подставляя в каждую последующую формулу ряда (39) -(44) значение сигнала (напряжения или тока) из предыдущей формулы, г случаем:

Отсюда можно найти искомый коэффициент передачи напряжения сак отношение U2 к О.

Относительно практического выполнения расчета заметим, что вычисление всех величин, входящих в формулу, следует начинать с «конца», т. е. при расчете идти от выходных зажимов к входным: сначала вычислить коэффициент Ргд, затем входное сопротивление второго транзистора /?т2, после чего найти эквивалентное сопротивление нагрузуси первого транзистора (/?kit2) и коэффициент передачи Р1Д.

Символом {Ri\\R2) здесь и в дальнейшем будем обозначать величину параллельного соединения двух соответствующих сопротивлений.

ГЛАВА ВТОРАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ В УСИЛИТЕЛЕ

8. ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ

Во всех рассмотренных нами схемах усилительных каскадов и усилителей усиливаемые сигналы (токи и напряжения) попадали из входной цепи в выходную только через усилительный прибор-транзистор. Какие-либо иные пути (в обход усилительного прибора) в схемах каскадов отсутствовали. Введем такой путь в схему усилителя, включив между коллектором и базой цепь из сопротивления и емкости, как показано на рис. И.

Чтобы правильно оценить последствия такого изменения схемы, необходимо вспомнить, что пассивная электрическая цепь из элементов R, L и С одинаково передает сигналы в обоих направлениях. Но

выходное напряжение U2 усилительного каскада обычно в десятки раз превышает величину входного на- Рис. 11. Усилитель с цепью пряжения. Поэтому напряжение, обратной связи.

3* 19

которое поступит с выхода усилителя на его же вход через пассивную цепь, может оказаться равным и даже большим, чем первоначально приложенное напряжение. Это обстоятельство может существенно изменить некоторые характеристики и параметры усилителя по сравнению со случаем, когда пассивная электрическая цепь, соединяющая выход усилителя с его входом, отсутствовала.

Наличие такой цепи является важ-

7 вх

л ной схемной особенностью усилителя, которая находит отралсение в классификации усилителей и в существующей терминологии.

Явление передачи сигнала в «обратном» направлении, т. е. с выхода какой-либо системы иа ее же вход, называют обратной связью.

Dtt 10 Гггт. ..,,0 Пассивная цепь, соединяющая

...Irn:? выход усилителя с его входом,

теля с обратной связью. называется цепью обратной связи.

Усилитель, в схеме которого имеется цепь обратной связи, называется усилителем с обратной связью.

Строго говоря, и через усилительные приборы, и через цепь обратной связи электрические сигналы передаются в обоих направлениях. Но при анализе и расчете усилитель с обратной связью удобно представлять в виде соединения двух однонаправленных цепей, как показано на рис. 12, и считать, что по одной цепи передача осуществляется только в пряглом направлении (элемент /С), а по другой - только в обратном (элемент рс).

Элемент К в схеме на рис. 12 называют усилительным элементом; элемент Рс - цепью обратной связи Цепь из элементов Рс и К называют усилителем с обратной связью или просто усилителем, а условное изображение этой цепн на рис. 12 - блок-схемой усилителя с обратной связью.

9. ВЛИЯНИЕ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ НА КОЭФФИЦИЕНТ ПЕРЕДАЧИ УСИЛИТЕЛЯ

Принятые обозначения. Исследуем основные соотношения между напряжениями в схеме на рис. 12 для случая установившегося режима синусоидальных напрялений п токов. Введем следующие обозначения: ill - напряжение на входе усилителя; U2 - напряжение на выходе усилителя; f/вх - напряжение на входе усилительного элемента; - напряжение на выходе цепи обратной связи.

Отношение выходного напряжения усилительного элемента к входному напряжению этого элемента назовем коэффициентом передачи (коэффициентом усиления) усилительного элемента или просто передачей усилительного элемента:

/С = . (45)

Аналогично введем понятие о коэффициенте передачи или просто о передаче цепи обратной связи:

?с = - (46)

Отношение выходного напряжения усилителя к его входному напряжению назовем передачей (коэффициентом передачи) усилителя:

При символической форме записи напряжений и токов каждая из передач /С, Рс и Кс представляет собой комплексную величину, на которую необходимо умножить входной сигнал цепи, чтобы получить выходной сигнал.

Основная формула. Блок-схема на рис. 12 с учетом принятых обозначений выражает следующие зависимости:

1. Выходное напряжение усилительного элемента одновременно является выходным напряжением усилителя и входным напряжением цепи обратной связи.

2. Входное напряжение усилительного элемента представляет собой сумму входного напряжения усилителя и выходного напряжения цепи обратной связи:

и = и, + Ь\. (48)

Зная это, выразим передачу усилителя /Сс через передачи К и Рс усилительного элемента и цепи обратной связи. Для этого решим (48) относительно U и подставим в полученную формулу значение и:

(У, - вх - йъ - бвх/Срс = вх (1 - /Срс) - (1 - /Рс).

Из полученного равенства следует:

и. К

= <= = T=w И9)

Полученная формула является фундаментальной в теории усилителей с обратной связью. Она показывает, что наличие обратной связи приводит к изменению величины передачи усилителя /Сс по сравнению с передачей усилительного элемента К. Степень этого изменения определяется величиной Рс/С.

Петлевое усиление. Произведение рс/С, которое входит в формулу (49), имеет отчетливый физический смысл. Чтобы выяснито его, предположим, что источник входного напряжения в схеме на рис. 12 выключен (т. е. выполнено условие t/i = 0).

Разорвем ветвь, соединяющую выход цепи обратной связи со входом усилительного элемента. Чтобы обрыв не привел к изме-