EXEMPLU DE REACTIE NEGATIVA

EXEMPLU DE REACTIE NEGATIVA

In practica se utilizeaza numeroase scheme de reactie negativa, pe un etaj sau pe mai multe etaje. Vom de cateva exemple de scheme de reactie negativa, utilizate mai des.

1) Reactia negativa de curent pe un etaj:

Aceasta reactie se obtine cu o schema foarte simpla, conectand intre catodul unui tub si masa un rezistor (nedeclupat,adica fara

Fig.1. Etaje de amplificare cu reactie negativa de curent:

a-      cu trioda;

b-     cu tranzistor

un condensator in paralel), ca in fig1. a. Montajul corespunzator cu tranzistor se obtine conectand un rezistor intre emitor si masa, ca in fig.1, b.

Reactia negativa obtinuta in acest fel este o reactie de curent, deoarece tensiunea introdusa este proportionala cu curentul care circula prin tubul electronic si deci si prin rezistorul de sarcina.

Tensiunea de reactie, aplicata in acest caz intre catod si masa,este egala cu caderea de tensiune pe rezistorul Rc, adica Rc Ia, unde Ia este componenta alternativa a curentului anodic. Este usor de vazut ca tensiunea alternativa aplicata intre catod si masa are practic acelasi efect ca si una aplicata intre catod si masa (dar cu faza opusa); putem deci afirma ca tensiunea de reactie este, si in cayul de fata, aplicata la intrarea etajului.

Pentru a ne convinge ca reactia este negativa, sa urmarim ce se intampla daca, de esemplu, tensiunea aplicata pe grila prezinta p crestere. In acest caz va creste si curemtul anodic al tubului, creste caderea de tensiune Rc Ia pe rezistorul din catod si astfel potentialul catodului creste.O crestere a potetialului catodului este insa echivalenta cu o negativare a grilei, deci intr-adevar tensiunea de reactie are efect opus vatiatiei initiale a semnaluli pe grila, adica reactia este negativa.

Asemanator se poate explica si reactia care se produce la montajul echivalent cu tranzistorul.

Se poate arata ca factorul de reactie are expresia aproximativa

deci amplificarea etajului scade de ori, unde A este amplificarea fara reactie (in valoare absoluta).

2) Reactia negativa de tensiune pe un etaj:

In fig. 7.30, a este aratat un exemplu de reactie negativa de tensiune aplicata pe un etaj. Prin reyistorul R1, o fractiune din tensiunea de iesire este aplicata la intrare,adica pe grila tubului. Reactia este in mod evident negativa, deoarece am vazut ca tensiunea pe grila. De asemenea, se poate vedea usor ca avem de a face cu o reactie de tensiune, semnalul de reactie fiind proportional cu tensiunea de iesire.

Factorul de reactie este

De fapt prin R2 trebuie sa se inteleaga rezistenta de grila propriu-zisa,in paralel cu rezistenta de iesire a etajului precedent.

In fig.2, b este reprezentat montajul echivalent cu tranyistor, a carui fuctionare este similara cu cea descrisa:

Fig 2. Etaje de amplificare cu reactie negativa de tensiune:

a-      cu trioda;

b-      cu tranzistor.

3) Repetorul catodic si repetorul pe emitor:

Repetorul catodic este un montaj special, la care tensiunea de iesire se ia nu intre anod si masa, ci intre catod si masa (fig3, a).

Fig 3. Amplificatoare-repetoare:

a-      repetor catodic;

b-      repetor emitor.

Repetorul catodic poate fi privit ca un amplificator ci reactie negativa totala, la acest montaj intreaga temsiune de iesire este intoarsa la intrare, deci tensiunea de reactie este egala cu tensiunea de iesire.

Repetorul catodic este etaj de amplificare cu proprietatii diferite de cele ale amplificatoarelor studiate pana acum. Prima particularitate a acestui montaj este ca tensiunea de intrare. Aceasta inseamna ca amplificarea in tensiune a etajului este mai mica decat 1 (etajul nu amplifica in tensiune). Putem explica aceasta proprietate observand ca tensiunea grola-catod a tubului este in faza cu temsiune catod-masa, iar suma lor este egala cu tensiunea grila-masa, deci tensiunea de intrare (grila-masa) este mai mare decat tensiunea de iesire (catod-masa).

De obicei,amplificarea in tensiune a repetorului catodic are valoarea foarte apropiata de 1, de unde provine si denumirea de repetor catodic (semnalul de iesire 'repeta' semnalul de intrare, adica il reproduce intocmai).

S-ar parea ca repetorul catodic nu este un montaj avantajos, de vreme ce amplificarea sa in tensiune este subunitara.In practica survin insa situatii in care nu este necesara amplificarea in tensiune, ci se cer alte functiuni.Astfel, repetorul catodic are o amplificare considerabila in curent, deoarece curentul alternativ de la iesire este mult mai mare decat curentul alternativ de la intrare. Ca urmare si anplificarea in putere a repetorului catodic este importanta. In plus, repetorul catodic are o impedanta de intrare mare si o impedanta de iesire mica,aceste proprietati se pot explica prin aceea ca reactia negativa puternica existenta in acest montaj este o reactie de tensiune paralel.

Amplificarea in tensiune a repetorului catodic este aproximativ egala cu

unde S este panta tubului. Daca SRc>>1, atunci numitorul expresiei lui A' este foarte apropiat de 1, astfel ca amplificarea este numai cu putin mai mica decat 1.

De exemplu,daca S=5 mA/V si Rc=10 k , reyulta

Reyistent de iesire a repetorului catodic este

Daca S=5 mA V, rezulta Ries . Acesata valoare este mult mai mica decat cea care se intalneste la etajele amplificare uzuale, de obicei de ordinul zecilor sau sutelor de kiloohmi. Din aceasta cauza, repetorul catodic se utilzeaza frecvent acolo unde este necesar ca o sursa de semnal sa aiba o impedanta de iesire mica.

Repetorul catodic se poate realiza si cu o pentoda.

In fig.3, b este reprezentata schema analoga cu tranzistor, denumita si repetor pe emitor. Se observa ca ea nu

Fig.3.1. Inversor de faza. Fig. 3.2. Amplificator de audiofrecventa

cu reactie negativa globala.

constituie alceva decat montajul cu colector comun. Proprietatile salte sunt asemanatoare cu cele ale repetorului catodic.

4) Inversoare de faza:

La ampificatoarele in contra-timp s-a aratat ca ele necesita la intrare semnale in antifaza, de aplitudini egale. Producerea acestor semnale in antifaza, pornind de la un singur semnal, se face cu ajutorul etajelor numite inversoare de faza.

Inversoarele de faza pot utiliza un transformator cu priza mediana din secundar legata la masa. Acest montaj preninta insa toate dezavantajele amplificatorelor cu cuplaj prin transformator. Ib geberal, au performante mai bune inversoarele de faza cu reactie negativa, care nu utilizeaza transformator.

In fig. 3.1este reprezentat un inversor de fazi constand dintr-un etaj amplificator cu o rezistenta de sarcina in anod si alta in catod. Daca aceste doua rezistente sunt egale (Rc=Ra), ele fiind parcurse de acelasi curent, tensiunile de iesire- cea de pe anod si cea de pe catod - vor avea amplitudinii egale. De asemenea, ele au faze opus, cum se poate constata usor.

Amplificarea in tensiune a acestui etaj este aproximativ aceiasi ca si a unui repetor catodic, adica cu putin mai mica decat 1.

5) Reactia negativa pe mai multe etaje:

In multe amplificatoare se foloseste reactoa negativa cuprinzand doua sau mai multe etaje ale amplificatorului. De obicei, tensiunea de reactie se ia de pe prmarul sau de pe secundarul transformatorului de iesire si se aplica pe un etaj preamplificator.

Un exemplu de reactie negativa, aplicata pe doua etaje este aratat in fig3.2O parte din tensiunea de iesire se aplica, prin intermediul rezistorului R1, pe grila tubului preamplificator.

Reactia negativa aplicata pe intregul amplificator cu mai multe etaje are avantajul ca imbunatateste performantele intregului amplificator si nu numai ale unui singur etaj. In schimb, reactia negativa aplicata pe mai multe etaje poate deveni,la unele frecvente, pozitiva, din cauza defazajelor suplimentare introduse de reactantele din schema amplificatorului. De exemplu, la un amplificator cu trei etaje, se poate intampla ca la o frecventa suficient de joasa sau suficient de inalta, fiecare etaj sa introduca un defazaj suplimentar de 60º, datorit condensatoarelor de cuplaj si de decuplare, sau capacitatilor parazite. Aceasta inseamna ca defazajul suplimentar introdus de intregul amplificator devine 3x60º =180º, adica faza semnalului de reactie se inverseaza si reactia - care era negativa la frecventele medii - devine pozitiva. Dupa cum s-a vazut, reactia pozitiva poate conduce la oscilatii, ceea ce trebuie evitat intotdeauna la amplificatoare.

In consecinta, la amplificatoarele cu trei sau mai multe etaje,reactia negativa globala trebuie aplicata cu grija, pentru a nu surveni pericolul de oscilatii. Trebuie mentionat ca la un amplificator cu doua etaje, reactia negativa globala cu greu poate deveni pozitiva, deoarece un singur etaj nu poate, de obicei introduce un defazaj suplimentar de 90º.

De multe ori reactia negativa si, in special, cea pe mai multe etaje, se utilizeaza pentru modificarea caracteristicii de frecventa a amplificatorului. Acesta se realizeaza introducand reactante in circuitul de reactie, care fac ca factorul de reactie sa depinda de frecventa. De obicei, pentru a obtine o aseemenea reactie -numita si reactie negativa selectiva- se introduc condensatoare in circuitul de reactie.

Reactia parazita:

Am amintit ca intr-un amplificator poate lua nastere o reactie si prin elementele intrinseci ale amplificatorului, fara sa introducem vreun circuit special de reactie.Acest tip de reactie se numeste reactie parazita.

Reactia parazita are de cele mai multe ori efecte nedorite si de aceea trebuie inlaturate cauzele care pot duce la asemenea reactii, daca ele pot deveni importante.

Reactii parazite pot lua nastere si prin intermediul capacitatilor dintre elementele amplificatorului, prin capacitatile tuburilor etc. Aceste reactii pot duce la oscilatii de frecvente inalte, deoarece, la frecvente joase reactanta capacitatilor amintite este foarte mare si ele pot asigura un factor de reactie suficient de ridicat.