вход Вход Регистрация



Обратная связь – это процесс, при котором часть мощности с выхода предается на вход.

Обратные связи бывают трех видов и возникают по следующим причинам:

Внутренняя обратная связь из-за физических свойств усилительного элемента (например, за счет модуляции толщины базы);

Внешняя обратная связь (полезная ОС) из-за введения в схему специальных цепей (четырехполюсников);

 

Паразитная обратная связь вследствие паразитных емкостных, индуктивных и других связей. Кроме того обратные связи бывают положительными (когда передаваемая мощность с выхода совпадает по фазе с входным сигналом), отрицательными (если они в противофазе), и комплексной (когда сдвиг фазы отличается как от 0°, так и 180°).

Все виды обратной связи могут очень сильно изменять свойства усилителя. Как внутренними, так и паразитными связями нельзя управлять, и они нередко изменяют свойства усилителя в нежелательном направлении, например, приводят к самовозбуждению усилителя. Внешняя же обратная связь легко управляема и ее вводят для улучшения свойств усилителя: повышения стабильности коэффициента усиления, снижения искажений всех видов, уменьшения собственных помех и т.д.

Замкнутый контур, образуемый цепью обратной связи и частью схемы усилителя, к которой эта цепь присоединена, называют петлей обратной связи. Если в усилителе имеется только одна петля обратной связи, связь называют одно-петлевой или одноканальной (рис. 2.9, а), если петель несколько, ее называют много петлевой или многоканальной (рис. 2.9, б и в). Связь, охватывающую один каскад усилителя, нередко называют местной обратной связью (рис.2.9, в).

 

Рисунок 2.9 – Виды обратной связи: а – однопетлевая,

б – двухпетлевая с независимыми петлями, в – многопетлевая с одной петлей

 

Цепь обратной связи можно присоединить к входу и выходу схемы разными способами. Если цепь обратной связи присоединить к выходу схемы параллельно нагрузке, то напряжение обратной связи будет пропорционально напряжению на нагрузке; такую обратную связь называют обратной связью по напряжению (рис. 2.10, а). Если же цепь обратной связи присоединить к выходу устройства последовательно с нагрузкой, напряжение обратной связи будет пропорционально току в нагрузке, и обратную связь называют обратной связью по току (рис. 2.10, б). Если в схеме осуществлена комбинация обоих способов (рис. 2.10, в), связь называют комбинированной по выходу или смешанной по выходу обратной связью.

 

Рисунок 2.10 – Способы снятия обратной связи:

а – по напряжению, б – по току, в – смешанная по выходу ОС

 

К входу устройства цепь обратной связи также можно подключить тремя способами: последовательно с источником сигнала (рис. 2.11, а), параллельно ему (рис. 2.11, б) и смешанным способом (рис. 2.11, в); в первом случае связь называют последовательной обратной связью, во втором – параллельной обратной связью, и в последнем – комбинированной по входу или смешанной по входу обратной связью.

 

Рисунок 2.11 – Способы введения обратной связи:

а – последовательная, б – параллельная, в – смешанная по входу ОС

 

Обратную связь называют положительной (ПОС), если ее напряжение находится точно в фазе с напряжением сигнала, подводимым ко входу устройства, и складывается с последним, увеличивая таким образом напряжение сигнала на входе. Если же напряжение обратной связи находится точно в противофазе с входным, а следовательно, вычитается из него, уменьшая сигнал на входе, обратную связь называют отрицательной ООС. При сдвиге фаз между напряжением обратной связи и входным напряжением, отличающимся как от 0°, так и от 180°, обратную связь называют комплексной.

Если цепь обратной связи не содержит реактивных сопротивлений (индуктивностей, емкостей), а поэтому отношение напряжения обратной связи на выходе цепи к напряжению на ее входе от частоты не зависит, обратную связь называют частотно-независимой; если же цепь обратной связи содержит реактивные сопротивления и указанное отношение напряжений зависит от частоты, связь называют частотно-зависимой.

Структурные схемы основных типов обратной связи и примеры соответствующих принципиальных схем приведены на рис. 2.12.

 

Рисунок 2.12 – Структурные схемы основных типов обратной связи и примеры соответствующих принципиальных схем:

а – последовательная по напряжению (эмиттерный повторитель); б – последовательная по току; в – параллельная по напряжению; г – смешанная обратная связь

 

Случайные новости

4.1.3.2 Параллельные сумматоры с параллельным переносом

Сумматоры с параллельным переносом имеют максимальное быстродействие. В них отсутствуют процессы распространения переносов от разряда к разряду. В каждом разряде одновременно вырабатываются выходные величины.

Возможность построения сумматора с указанными свойствами основана на воспроизведении функций суммы и переноса, зависящих только от значений слагаемых независимо от местоположения разряда в разрядной сетке.

В первом (младшем) разряде реализуются функции, зависящие лишь от слагаемых данного разряда:

 

;

 

Во втором разряде реализуются функции

 

; ,

 

зависящие как от слагаемых данного разряда, так и от переноса из первого разряда. Однако этот перенос является функцией слагаемых a0 и b0 поэтому величины s1 и p1 можно выразить в виде:

 

; .

 

Аналогичным образом в i–1-м разряде имеем

 

,

;

 

в последнем (старшем) разряде

 

Анализ, показывающий, что если aibi=1, перенос данного разряда порождаемая (как бы генерируется) независимо от значения перноса из предыдущих разрядов в данный, т.е. как бы всегда имеет место внешний перенос (P). Тогда

(4.4)

 

где qi=aibi – функция генерации (порождения) переноса,

- функция передачи этого переноса.

Перенос для i-го разряда (формула 4.4) выразим через операцию И-НЕ

 

(4.5)

 

Выражениям функций (4.4) и (4.5) соответствует схема параллельного сумматора с параллельным переносом на (рисунок 4.10), представляющая совокупность не связанных между собой какими-либо цепями передачи переноса разрядных схем.

 

Рисунок 4.10 – Схема параллельного сумматора

с параллельным переносом

Длительность суммирования при параллельном переносе не зависит от разрядности слагаемых (если пренебречь зависимостями задержек элементов от нагрузки, возрастающей с ростом разрядности слагаемых). Для сумматора (рисунок 4.10) длительность суммирования складывается из задержек выработки функций передачи переноса (tз.ла), времени формирования функций передачи переноса (2tз.ла) и задержки одноразрядных сумматоров tps т.е.

 

 

Заметим, что для сумматоров с параллельным переносом можно использовать упрощенные одноразрядные сумматоры, имеющие лишь один выход суммы.

В зависимости от типа одноразрядного сумматора время суммирования при параллельном переносе составляет (5…6)tз.

С ростом числа разрядов реализация параллельного переноса затрудняется, т.к. возникает потребность в элементах с большим числом входов и большой нагрузочной способностью. Для формирования переносов в старшем разряде сумматора нужны элементы с числом входов, равным разрядности сумматора. Наибольшую нагрузочную способность должны иметь схемы выработки функций hi. Выработанная в данном разряде функция hi используется во всех последующих, т.е. в п–i разрядах, где i – номер разряда. В каждом разряде сигнал hi поступает на i входов. Поэтому общий коэффициент разветвления для рассматриваемых элементов составит величину i(n–i), достигающую максимума при i=n/2, где

 

 

Уже при построении восьмиразрядного сумматора потребуются элементы с числом входов 8 и коэффициентом разветвления 16, что может превышать возможности базовых логических элементов. Поэтому обычно реализуют сумматоры с параллельным переносом лишь для малого числа разрядов как составные части сумматоров с групповой структурой.

© 2019
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру