INFLUENTA REACTIEI NEGATVIE ASUPRA PARAMETRILOR AMPLIFICATORULUI

INFLUENTA REACTIEI NEGATVIE ASUPRA PARAMETRILOR AMPLIFICATORULUI

Am amintit ca in amplificatoare se foloseste, in cele mai multe cayuri, reactia negativa.In acest caz produsul A este negativ, astfel incat numitorul 1- A este mai mare decat unitatea si amplificarea A' este mai mica decat valoarea ei A, fara reactie. Deci primul efect al reactiei negative este reducerea amplificarii. Acest efect fiind nefavorabil, s-ar parea ca aplicarea reactiei in amplificatoare nu este avantajoasa. De fapt,reactia are alte consecinte, care duc la imbunatatirea performantelor amplificatorului, pe acestea le vom examina aici.

1) Influenta reactiei negative asupra distorsiunilor neliniare:

Am vazut ca distorsiunile neliniare reprezinta deformari ale semnalului, datorita caracteristicilor neliniare ale elementelor de circuit. Sa presupunem ca la intrarea amplificatorului se aplica un semnal sinusoidal, iar la iesirea lui sennalul este deformat (distorsionat). Daca se aplica o reactie negativa, semnlaul intors prin reactie fiind in antifaza cu semnalul de intrare, amplificatorului i se aplica un semnal cu deformare contrara celei de la iesire. Ca rezultat, semnalul rezultat va fi mai putin deformat.     Factorul de distorsiune d', in cayul amplificatorului cu reactie, poate di calculat cu formula :

unde d este factorul de distorsiune al amplificatorului fara reactie.Deci factorul de distorsiune scade, prin aplicarea reactiei negative, tot de atatea ori de cate ori scade si amplificarea.

Aceasta proprietate este de o importanta deosebita pentru amplificatoarele de audiofrecventa. De exemplu, un factor de distorsiune de 12% este inadmisibil de mare pentru un amplificator de buna calitate. Daca se aplica o reactie negativa cu - A=5, factorul de distorsiune cade la 2%, adica la o valoare acceptabila in cele mai multe cazuri.Scaderea amplificarii de 6 ori poate fi compensata usor prin marirea corespunzatoare a amplificaarii etajelor precedente.

Reactia negativa are proprietatea de a reduce nu numai disrorsiunile neliniare, ci si orice semnal strain pe care il introduce amplificatorul, ca: tensiuni perturbatoare, zgomote etc.

2) Influenta reactiei negative asupra caracteristicii de frecventa a amplificatorului:

Sa presupunem ca la o anumita frecventa f amplificarea A a unui amplificator fara reactie negativa este mai mica decat amplificarea Ao la mijlocul benzii de frecventa.

Raportul caracterizeaza, asa cum am vazut, distorsiunile de frecventa introduse de amplificator.

Prin aplicarea reactiei negative, amplificarea la frecventa f devine:

A

Iar amplificarea la mijlocul benzii devine

.

Din aceste doua relatii rezulta

.

deci

,

deoarece ( Ao) > (- A).

Inseamna ca aplicand reactia negativa, scaderea amplificarii la frecventa f, fata de cea de la mijlocul benzii, este mai redusa decat inainte,deci distorsiunile de frecventa sunt mai mici.

In concluzie, reactia negativa imbunatateste uniformitatea caracteristicii de frecventa a amplificatorului.

3) Influenta reactiei negative asupra impedantelor de intrare si de iesire ale amplificatorului:

Influenta reactiei negative asupra impedantei de intrare a amplificatorului depinde de modul cum este aplicata tensiunea de reactie la intrare, in serie sau in paralele.

Reactia negativa serie conduce la o marire a impedantei de intrare, iar reactia negativa paralel are ca efect o micsorare a impedantei de intrare.

Influenta reactiei negative asupra impedantei de ietire depinde de felul reactiei de tensiune sau de curent.

Reactia negativa de tensiune produce o micsorare a impedantei de iesire a amplificatorului, iar reactia negativa de curent mareste impedanta de iesire a acestuia.

4) Influenta reactiei negative asupra stabilitatii amplificatorului:

Prin stabilirea unui amlificator intelegem variatia amplificarii sale sub influenta modificarii unuia din parametrii elementelor de circuit (modificarea unei rezistente a parametrilor tuburilor electronice sau ai tranzistoarelor etc.). Cu cat variatia amplificarii este mai mica, cu atat amplificatorul este mai stabil.

Aplicarea reactiei negative conduce in mod evident la imbunatatirea stabilitatii amplificatorului.In adevar, daca de exemplu, o scadere a amplificarii produce micsorarea semnalului de iesire, semnalul de reactie scade, deci semnalul efectiv aplicat amplificatorului creste (deoarece semnalul de reactie are sens opus demnalului de intrare), deci creste si semnalul de iesire,tinzand sa isi mentina valoarea inisiala.

Daca in expresia amplificarii cu reactie

consideram ca - A este mult mai mare decat 1, ceea ce inseamna ca reactia negativa este puternica, putem neglija pe 1 fata de - A si obtinem:

,

adica amplificarea cu reactie devine aproximativa egala cu inversul factorului de reactei. In acest mod amplificarea cu reactie nu mai depinde de amplificarea fara reactie, devenind independenta de parametrii amplificatorului.Reyulta ca aplicand o reactie negativa suficient de puternica, putem obtine amplificatoare de mare stabilitate.

5) Influenta reactiei negative asupra distorsiunilor liniare:

Sa presupunem ca la intrarea amplificatorului se aplica un semnal sinusoidal, iar la iesire datorita caracteristicii neliniare a tranzistorului, semnalul apare distorsionat. Prin circuitul de reactie negativa, este aplicat din nou la intrare in opozitie de faza, deci cu o deformare contrara celei de la iesire. In consecinta semnalul rezultat va fi mai putin deformat prin compensare.

Factorul de distorsiuni in cazul amplificatorului cu reactie negativa, este dat de formula: unde

6)Influenta reactiei negative asupra amplificatorului:

Reactia negativa micsoreaza amplificare dar mareste stabilitatea ei. In adevar sa consideram ca dintr-o cauza oarecare (de exemplu variatia temperaturii) s-a produs o variatie a amplificatorului fara reactie. In acest caz in relatia , care reprezinta relatia amplificatorului cu reactie, A devine si devine :

scazand cele doua relatii se obtine

Impartind prin A' si tinand seama ca se obtine

Rapoartele , respectiv dau stabilitate amplificarii fara reactie, respectiv cu reactie- In cazul reactiei negative K>1 deci < deci stabilitatea se imbunatateste.