Понятие об обратной связи

Обратная связь — участок цепи, через который часть напряжения с выхода четырёхполюсника снова подаётся на его вход.

Различают отрицательную обратную связь (ООС) и положительную обратную связь (ПОС).

ООС — напряжение с выхода четырёхполюсника подаётся на вход со знаком, противоположным знаку входного напряжения.

ПОС — напряжение с выхода четырёхполюсника подаётся на вход с тем же знаком, что и знак входного напряжения.

Схема включения ОУ с обратной связью (с ОС):

ОУ устроен так, что напряжение на его выходе не может превышать напряжение источника питания, поэтому если ОУ работает без обратной связи, то напряжение на его выходе всегда будет прямоугольной формы и равно напряжению источника питания. Это используют для получения сигналов прямоугольной формы.

Пусть

Так как на выходе должен получиться сигнал очень большой по величине, то на уровне (напряжения источника питания) его стороны будут практически перпендикулярны к оси времени, и сигнал получится прямоугольной формы.

Если ОУ работает с ООС, то при маленьком коэффициенте передачи, напряжение на выходе будет синусоидально, а по мере роста коэффициента начнут появляться искажения, и сигнал превратиться в сигнал прямоугольной формы.

ОУ обычно работает с глубокой ООС, что резко уменьшает коэффициент передачи цепи по напряжению, но зато улучшает ряд других свойств ОУ.

Вопрос 11. Понятия электрической цепи и электрической схемы. Классификация электрических цепей: неразветвлённая и разветвлённая, линейная и нелинейная, пассивная и активная, с сосредоточенными и рассредоточенными параметрами, инерционные и безинерционные, с открытыми и закрытыми входами.

Электрической цепью называется совокупность элементов и устройств, образующих путь или пути для прохождения электрического тока.

Элементы соединяются проводниками (проводами), и при расчетах сопротивление проводов равно нулю.

Классификация электрических цепей:

I. Неразветвленная цепь — цепь, в которой нет ответвлений, поэтому значение тока одно и то же во всех точках.

Разветвленная цепь — цепь, в которой есть точки, где сходятся не менее трех токов.

II. Линейная цепь — цепь, в которой параметры не зависят от приложенного напряжения или проходящего тока.

Нелинейная цепь — цепь, в которой параметры зависят от приложенного напряжения или проходящего тока.

III. Активная цепь — цепь, которая содержит в себе источники или активные элементы.

Пассивная цепь — цепь, которая содержит только пассивные элементы (R, L, c).

IV. В зависимости от того, сосредоточены ли сопротивление R, индуктивность L, ёмкость c в отдельных элементах (резистор, катушка, конденсатор) или эти параметры распределены вдоль цепи (длинной линии), различают цепи с сосредоточенными или распределенными параметрами.

V. Безинерционные цепи — цепи, в которых мгновенное значение на выходе устанавливается одновременно с мгновенным значением на входе.

Инерционные цепи — цепи, в которых мгновенное значение на выходе устанавливается с опозданием по времени по сравнению с мгновенным значением напряжения на входе (линии задержки).

VI. Цепи с закрытыми и открытыми входами:

Если цепь пропускает постоянный ток на вход цепи, то это цепь с открытым входом, если нет — цепь с закрытым входом.

Электрическая схема — упрощённое, наглядное изображение связи между отдельными элементами электрической цепи.

Цепь — реальное устройство, а схема — графическое изображение цепи.

I. Структурная схема — определяет основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязь. Изображается прямоугольниками.

II. Функциональная схема — разъясняет отдельные процессы, протекающие в отдельных функциональных частях.

III. Принципиальная схема — определяет полный состав элементов и связи между ними. Изображается условно-графическими обозначениями элементов.

IV. Монтажная схема — показаны все соединения устройства, которые надо реально выполнить.

V. Схема замещения — реальное устройство заменяется расчётной схемой замещения, исходя из физических процессов. Например:

Вопрос 12. Закон Ома для участка резистивной электрической цепи и замкнутого контура. Режимы работы электрических цепей: согласованный, рабочий, холостого хода, короткого замыкания.

Закон Ома справедлив для всех значений.

Закон Ома для участка цепи:

— для мгновенных значений

— для действующих значений

— для максимальных значений

— для размаха

Закон Ома для замкнутой цепи:

— для мгновенных значений

— для действующих значений

— для максимальных значений

— для размаха

,

где — напряжение на зажимах источника,

— внутренне падение напряжение источника.

Напряжение на зажимах источника меньше ЭДС на величину внутреннего падения напряжения.

Чтобы измерить ЭДС источника, надо на его зажимы включить вольтметр, а внешнюю цепь разомкнуть:

— мощность источника

— мощность нагрузки

— мощность потерь внутри источника

— уравнение баланса мощностей

КПД источника:

Режимы работы источника:

1) Режим холостого хода (ХХ):

Чтобы получить режим холостого хода, надо цепь разомкнуть.

2) Короткое замыкание (КЗ):

— максимум тока

Чтобы получить режим КЗ, нужно цепь перемкнуть проводом:

3) Согласованный режим — сопротивление нагрузки равно внутреннему сопротивлению источника:

4) Рабочий (реальный) режим