Principiile de baza ale teoriei reactiei inverse (RI) pentru amplificatoare

Principiile de baza ale teoriei reactiei inverse (RI) pentru amplificatoare.

Reactie inversa in amplificatoare este numit fenomenul de transmitere a semnalului din circuitul de iesire in circuitul de intrare. Circuitele electrice ce asigura o asemenea transmitere sunt numite circuite cu reactie inversa.

Schema structurala a unui amplificator cu RI este adusa in urmatoarea figura:

Semnalul de iesire a amplificatorului (1) este aplicat partial sau in intregime prin circuitul cu RI (2), la schema de comparare. Aici are loc adunarea sau scaderea semnalelor (a celui de intrare cu cel a circuitului cu RI).

Bucla a RI este numit conturul inchis in care sunt incluse circuitul RI si o parte a amplificatorului dintre punctele de conectare a RI.

RI locala este numita RI care cuprinde anumite cascade sau parti a amplificatorului, iar RI totala - RI care cuprinde amplificatorul in intregime.

Reactia inversa numita negativa daca semnalul ei se scade din semnalul de intrare si este numita pozitiva daca semnalul ei se sumeaza cu cel de intrare. La RI negativa coeficientul de amplificare se micsoreaza, iar la RI pozitiva se majoreaza. Din cauze particulare a schemelor amplificatorului si a circuitelor RI sunt posibile variante cand RI exista numai:

a) pentru componenta semnalului de iesire ce variaza lent;

b) pentru componenta alternativa;

c) pentru intregul semnal.

In aceste cazuri se vorbeste despre RI dupa curent continuu (a), curent alternativ (b), sau dupa ambele (c).

In dependenta de metoda de obtinere a semnalului deosebim:

a)          RI dupa tensiune cand semnalul RI este proportional tensiunii circuitului de iesire;

b)         RI dupa curent cand semnalul RI este proportional curentului circuitului de iesire;

c)          RI combinata cand semnalul RI este proportional atat tensiunii cat si curentului de iesire.

Dupa metoda de introducere a semnalului RI in circuitul de intrare deosebim:

a)           schema consecutiva de introducere a RI, cand tensiunea semnalului RI se sumeaza cu tensiunea de intrare;

b)          schema paralela de introducere a RI, cand curentul circuitului RI se sumeaza cu curentul semnalului de intrare;

c)           schema combinata, cand cu semnalul de intrare sunt sumate si curentul si tensiunea circuitului RI.

Pentru aprecierea cantitativa a influentei circuitului RI se utilizeaza coeficientul reactiei inverse g , care indica ce parte din semnalul de iesire este aplicata la intrarea amplificatorului. In general: g = P_RI / P_ies .

Insa mai des g se determina ca raport dintre tensiuni si curente:

g_u = U_RI / U_ies ; g_i = I_RI / I_ies

(indicele u (la tensiune) dispare deobicei).

Sa analizam cum se modifica parametrii de baza ai amplificatorului cu RI.

Coeficientul de amplificare pentru simplificare vom considera ca in circuitul amplificatorului si RI lipsesc defazajele. Curentul RI cuprinde intreg amplificatorul (cazul din schema structurala). Semnalul RI este proportional tensiunii de iesire (RI dupa tensiune).

Coeficientul de amplificare ai amplificatorului cuprins de RI: K_RI = U_ies / U_int

a)  b)

Din schema structurala se vede:

U₁ =U_int + U_RI

U_RI = g U_ies

U_ies =KU₁

K - coeficientul de amplificare fara RI.

Rezulta:

K_RI = KU₁ / (U₁ - U_RI) = KU₁ / (U₁ - g KU₁) = KU₁ / (U₁ (1 - gK)) =K / (1 - gK)

gK - amplificare de bucla

g K) - adancimea (profunzimea) RI.

Deoarece semnalul de intrare si semnalul RI se sumeaza, in cazul analizat are loc o reactie pozitiva. Ea mareste marimea coeficientului de amplificare a amplificatorului, insa numai in cazul cand gK<1.

In cazul cand gK 1 amplificatorul isi pierde stabilitatea si nu poate fi considerat ca amplificator deoarece semnalul de iesire inceteaza de a mai fi in intregime dependent de semnalul de intrare.