6.ZpetnaVazbaAJejiVyuziti

Obvod se zpětnou vazbou charakterizujeme přímou a zpětnovazební přenosovou cestou. Přímá cesta modeluje přenos energie nebo signálu ze vstupu na výstup obvodu. Zpětnovazební cesta modeluje přenos části energie či signálu z výstupu na vstup obvodu. Obě přenosové cesty považujeme za unilaterální, tedy přenos energie je realizován jen jedním směrem. Úkolem zpětné vazby je změna vlastností obvodu. Typ zpětné vazby obvodu je odvozován od výstupní veličiny obvodu a způsobu řazení zpětnovazební veličiny na vstupu obvodu. Vazba je napěťová nebo proudová a sériová nebo paralelní. Sériová řadí na vstupu obvodu zpětnovazební veličinu - napětí do série s budícím napětím zdroje a paralelní řadí na vstupu obvodu zpětnovazební veličinu - proud paralelně s budícím proudem zdroje.

1. Co je to přímá přenosová cesta?

2. Co je to zpětnovazební přenosová cesta?

3. Jak zajistíme, aby pasivní zpětnovazební cesta byla unilatereální?

4. Z jakého zdroje budíme vstup obvodu při sériové napěťové vazbě?

5. Z jakého zdroje budíme vstup obvodu při paralelní proudové vazbě?

6. Které typy zpětné vazby rozlišujeme podle druhu výstupní veličiny?

7. Které typy zpětné vazby rozlišujeme podle způsobu řazení zpětnovazební veličiny na vstupu obvodu, má-li zpětnou vazbu?

8. Jaký tvar má výsledný přenos obvodu bez ohledu na typ zpětné vazby?

Do náhradního obvodu z příkladu 6.1 zakreslete vstupní impedanci a výstupní impedanci zdroje napětí řízeného napětím. Změní se tím přenos přímé cesty?

Řešení:

Doplněním vstupní a výstupní impedanci zdroje vznikne obvod na obr. 6.7, kde přenos přímé cesty,

Obr. 6.7 Zpětnovazební obvod se skutečným zdrojem napětí řízeným napětím s konečnou hodnotou vstupní impedance, úloha k řešení 6.1

definovaný se změní, protože se změní poměry napětí na vstupní i výstupní straně zdroje napětí řízeného napětím. Na vstupní straně vznikl dělič napětí tvořený impedancemi a , který ovlivňuje přenosy na vstupní i výstupní straně obvodu. Podobně výstupní napětí řízeného zdroje ovlivňuje úbytek na impedanci . Přes zdánlivou jednoduchost obvodu je výpočet přenosů přímé, ale i zpětnovazební cesty, na základě teorie zpětné vazby, složitý. Navíc v tomto případě není zpětnovazební síť plně unilaterální, protože dochází k přenosu signálu ze vstupního do výstupního obvodu, takže nakonec je jednodušší řešit tento obvod sestavením obvodových rovnic.

1. Operační zesilovač

Operační zesilovač je dnes v analogové elektronice nejrozšířenějším funkčním blokem. Jeho diferenční uspořádání je nakresleno na obr. 6.8. Z dvojbranového pohledu je to zdroj napětí řízený napětím, viz kapitola 3.5. Je-li ideální, jsou proudy do řídících vstupů nulové, což znamená, že diferenční odpor mezi neinvertujícím vstupem (+) a invertujícím vstupem (-) je nekonečně velký, naproti tomu, jak plyne z náhradního schématu, jeho výstupní odpor je nulový. Další vlastností ideálního operačního zesilovače je nekonečně velká hodnota napěťového zesílení .