Amplificator de tensiune cu reacție negativă

Capitolul 1. Notuni introductive. Consideratii generale.

Pentru inceput vom analiza efectele reactiei negative asupra performantelor amplificatorului, vom enumera si prezenta pe scurt cele patru tipurile de amplificatoare cu reatie negativa si vom vedea ca reactia negativa poate conduce la desensibilizarea valorii amplificarii in raport cu variatiile conditiilor de lucru ( temperature, tensiuni de alimentare…), la imbunatatirea liniaritatii amplifcatoarelor, la cresterea benzii de frecvente si ca are efect asupra impedantelor de intrare si iesire ale amplificatoarelor.

Cele patru tipuri de amplificatoare cu reactie negative sunt:

- cu esantionare in nod si comparare in nod;

- cu esantionare in nod si comparare pe bucla;

- cu esantionare pe bucla si comparare in nod;

- cu esantionare pe bucla si comparare pe bucla

Schema bloc a unui amplificator cu reactie negativa la modul general este cea prezentata in Fig.1 de mai jos, unde , , , pot fi curenti sau tensiuni, functie de tipul de amplificator (tensiune, current, transimpedanta, transadmitanta).

Comparator

Fig.1

Schema bloc a unui amplificator cu reactie negativa

Reteaua de reactie se realizeaza in general din componente pasive de circuit (rezistoare, capacitoare). Functia de transfer a retelei de reactiei o vom nota cu f, amplificarea amplificatorului de baza cu a, iar cea a amplificatorului cu reactie cu A. Trebuie sa precizam de la bun inceput ca , aceasta micsorare a amplificarii rezulta in urma aplicarii reactiei negative asupra amplificatorului de baza, dar este compensate cu cresterea performantelor amplificatorului cu reactie negativa, comparativ cu cel fara reactie. De altfel amplificarea A poate avea o valoare dorita simultan cu pastrarea avantajelor oferite de reactia negative, fiind data si de numarut de etaje de amplificare folosite.

Determinarea relatiei pentru amplificarea A a amplificatorului cu reactie negative se obtine pornind de la relatia de definitie:

(1)

Pentru se obtine:

(produsul se numeste transmisie pe bucla). (2)

In ceea ce priveste efectul reactiei negative asupra benzii de frecvente, consideram ca amplificarea a a amplificatorului de baza depinde de frecventa conform relatiei:

(3)

unde este valuarea amplificarii de frecvente joase, iar este frecventa superioara a benzii de frecvente a amplificatorului de baza la care amplificarea scade cu 3dB.

Prin aplicarea unei reactii negative asupra acestui amplificator de baza, presupunand ca factorul de transfer f al retelei de reactie este independent de frecventa, se obtine expresia amplificarii globale a amplificatorului cu reactie negativa:

(4)

unde:

(5)

este valoarea amplificarii amplificatorului cu reactie la frecvente joase, iar este frecventa superioara a benzii de frecvente a amplificatorului cu reactie al care amplificarea scada cu 3dB.

Se observa ca banda de frecvente la 3dB a amplificatorului de reactiei

negative creste de ori comaprativ cu banda de frecvente la 3dB a amplificatorului de baza, fiind chiar factorul de desensibilizare. Pretul pentru acest avantaj obtinut este scaderea de acelasi numar de ori a amplificarii in banda de frecvente pentru care amplificatorul scade cu cel mult 3dB.