Phản hồi về Bộ khuếch đại

Một mạch khuếch đại chỉ đơn giản là tăng cường độ tín hiệu. Nhưng trong khi khuếch đại, nó chỉ làm tăng cường độ của tín hiệu đầu vào cho dù nó có chứa thông tin hoặc một số nhiễu cùng với thông tin. Tiếng ồn này hoặc một số nhiễu loạn được đưa vào bộ khuếch đại do xu hướng mạnh mẽ của chúng tạo rahumdo thay đổi nhiệt độ đột ngột hoặc do điện trường và từ trường đi lạc. Do đó, mọi bộ khuếch đại có độ lợi cao đều có xu hướng tạo ra tiếng ồn cùng với tín hiệu trong đầu ra của nó, điều này rất không mong muốn.

Mức độ tiếng ồn trong các mạch khuếch đại có thể được giảm đáng kể bằng cách sử dụng negative feedback được thực hiện bằng cách đưa một phần đầu ra ngược pha với tín hiệu đầu vào.

Nguyên lý của Bộ khuếch đại phản hồi

Một bộ khuếch đại hồi tiếp thường bao gồm hai phần. Họ làamplifier và feedback circuit. Mạch hồi tiếp thường gồm các điện trở. Khái niệm bộ khuếch đại hồi tiếp có thể được hiểu trong hình sau.

Từ hình trên, độ lợi của bộ khuếch đại được biểu diễn là A. độ lợi của bộ khuếch đại là tỉ số giữa điện áp đầu ra V _o và điện áp đầu vào V _i . mạng phản hồi trích một điện áp V _f = β V _o từ đầu ra V _o của bộ khuếch đại.

Điện áp này được thêm vào cho phản hồi dương và trừ đi cho phản hồi tiêu cực, từ điện áp tín hiệu V _s . Hiện nay,

$$ V_i = V_s + V_f = V_s + \ beta V_o $$

$$ V_i = V_s - V_f = V_s - \ beta V_o $$

Đại lượng β = V _f / V _o được gọi là tỷ số phản hồi hoặc phần phản hồi.

Hãy để chúng tôi xem xét trường hợp phản hồi tiêu cực. Đầu ra V _o phải bằng điện áp đầu vào (V _s - βV _o ) nhân với độ lợi A của bộ khuếch đại.

Vì thế,

$$ (V_s - \ beta V_o) A = V_o $$

Hoặc là

$$ A V_s - A \ beta V_o = V_o $$

Hoặc là

$$ A V_s = V_o (1 + A \ beta) $$

Vì thế,

$$ \ frac {V_o} {V_s} = \ frac {A} {1 + A \ beta} $$

Gọi A _f là độ lợi tổng thể (độ lợi khi có phản hồi) của bộ khuếch đại. Điều này được định nghĩa là tỷ số giữa điện áp đầu ra V _o với điện áp tín hiệu đặt vào V _s , tức là

$$ A_f = \ frac {Đầu ra \: áp} {Đầu vào \: signal \: áp} = \ frac {V_o} {V_s} $$

Vì vậy, từ hai phương trình trên, chúng ta có thể hiểu rằng,

Phương trình độ lợi của bộ khuếch đại hồi tiếp, với phản hồi âm được đưa ra bởi

$$ A_f = \ frac {A} {1 + A \ beta} $$

Phương trình độ lợi của bộ khuếch đại hồi tiếp, với phản hồi dương được đưa ra bởi

$$ A_f = \ frac {A} {1 - A \ beta} $$

Đây là các phương trình tiêu chuẩn để tính toán độ lợi của bộ khuếch đại hồi tiếp.

Các loại phản hồi

Quá trình đưa một phần năng lượng đầu ra của một số thiết bị trở lại đầu vào được gọi là Feedback. Người ta thấy rằng phản hồi rất hữu ích trong việc giảm nhiễu và giúp hoạt động của bộ khuếch đại ổn định.

Tùy thuộc vào tín hiệu phản hồi aids hoặc là opposes tín hiệu đầu vào, có hai loại phản hồi được sử dụng.

Phản hồi tích cực

Phản hồi trong đó năng lượng phản hồi tức là điện áp hoặc dòng điện cùng pha với tín hiệu đầu vào và do đó hỗ trợ nó được gọi là Positive feedback.

Cả tín hiệu đầu vào và tín hiệu phản hồi đều tạo ra sự dịch chuyển pha 180 ^o do đó tạo ra sự dịch chuyển pha kết quả 360 ^o xung quanh vòng lặp, để cuối cùng cùng pha với tín hiệu đầu vào.

Mặc dù phản hồi tích cực increases the gain của bộ khuếch đại, nó có những nhược điểm như

Tăng biến dạng
Instability

Chính vì những nhược điểm này, phản hồi tích cực không được khuyến khích cho các bộ khuếch đại. Nếu phản hồi tích cực đủ lớn, nó dẫn đến dao động, do đó mạch dao động được hình thành. Khái niệm này sẽ được thảo luận trong hướng dẫn OSCILLATORS.

Phản hồi tiêu cực

Phản hồi trong đó năng lượng phản hồi tức là điện áp hoặc dòng điện lệch pha với đầu vào và do đó chống lại nó, được gọi là negative feedback.

Trong phản hồi âm, bộ khuếch đại đưa vào mạch một độ lệch pha 180 ^o trong khi mạng phản hồi được thiết kế sao cho nó không tạo ra sự lệch pha hoặc lệch pha bằng không. Do đó điện áp phản hồi kết quả V _f lệch pha 180 ^o với tín hiệu đầu vào V _in .

Thông qua gain của bộ khuếch đại phản hồi tiêu cực là reduced, có nhiều ưu điểm của phản hồi tiêu cực như

Độ ổn định của mức tăng được cải thiện
Giảm méo
Giảm tiếng ồn
Tăng trở kháng đầu vào
Giảm trở kháng đầu ra
Tăng phạm vi ứng dụng thống nhất

Chính vì những ưu điểm này mà phản hồi âm thường được sử dụng trong các bộ khuếch đại.