circuite electronice fundamentale cap3

20.04.23

Capitolul IIIAMPLIFICATOARE CU REACŢIE

CEF

Capitolul III

AMPLIFICATOARE CU REACŢIE

3.1. Structura amplificatoarelor cu reacţie (AR)

3.2. Topologii de amplificatoare cu reacţie

3.3. Caracteristicile reacţiei negative

3.4. Teoria reacţiei negative (TRN)

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie- serie (AR s-s)

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie (AR p-s)

3.8. Amplificatorul cu reacţie serie – paralel (AR s-p)

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

3.1. Structura amplificatoarelor cu reacţie

CEF

Fig. 3.1a

• sg , si , sf , so - semnale (curenti / tensiuni)

• AB - amplificatorul de baza cu amplificarea a

• RR - reteaua de reactie cu factorul de reactie f

• C - comparator

• CE - circuit de esantionare

3.1. Structura amplificatoarelor cu reacţie

CEF

i

o

s

sa

o

f

s

sf

af1

aA

(3.1a)

Amplificarea

fas

s

s

sss

s

s

sA

o

f

o

ifi

o

g

o

111

3.1. Structura amplificatoarelor cu reacţie

CEF

Transmisia pe buclă

Circuitele AB si RR se presupun independente

fas

s

s

sT

o

f

i

o

fa f

f oa

s sT a f

s s

3.1. Structura amplificatoarelor cu reacţie

CEF

afT

0T aA

0T1 aA

1T A

Transmisia pe buclă

Reacţie negativă :

(3.2a)

Reacţie pozitivă :

Intră in oscilaţie :

Observaţie

Circuitele AB si RR se presupun independente.

3.1. Structura amplificatoarelor cu reacţie

CEF

T 1

i gs s

f gs s

Reacţie negativă puternică

(3.2b)

- semnal de eroare

T1

1

s

s

g

i

is

T1

T

s

s

g

f

f

1

af

a

af1

aA

(3.1b)

CEF

Capitolul III

AMPLIFICATOARE CU REACŢIE

3.1. Structura amplificatoarelor cu reacţie (AR)

3.2. Topologii de amplificatoare cu reacţie

3.3. Caracteristicile reacţiei negative

3.4. Teoria reacţiei negative (TRN)

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie- serie (AR s-s)

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie (AR p-s)

3.8. Amplificatorul cu reacţie serie – paralel (AR s-p)

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

3.3. Topologii de amplificatoare cu reacţie

• paralel – serie (p-s)• serie – paralel (s-p)

CEF

Patru topologii (tipuri) de AR

Determinarea topologiilor

Modul de comparare la intrare

• C - nod Comparare in nod

• C - buclă Comparare pe buclă intrările AB si RR in serie

intrările AB si RR in paralel

Modul de eşantionare la ieşire

• CE- nod Eşantionare in nod ieşirile AB si RR in paralel

• CE – buclă Eşantionare pe buclă ieşirile AB si RR in serie

• paralel–paralel (p-p)• serie – serie (s-s)

CEF

Capitolul III

AMPLIFICATOARE CU REACŢIE

3.1. Structura amplificatoarelor cu reacţie (AR)

3.2. Topologii de amplificatoare cu reacţie

3.3. Caracteristicile reacţiei negative

3.4. Teoria reacţiei negative (TRN)

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie- serie (AR s-s)

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie (AR p-s)

3.8. Amplificatorul cu reacţie serie – paralel (AR s-p)

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

3.2. Caracteristicile reacţiei negative

CEF

T 1

f

1A (3.1b)

22 af1

dada

af1

afaf1da

a

AdA

a

da

af1

1da

af1

1

A

1

A

dA2

T1

1

a

da

A

dA

• Stabilizează câştigul AR la variaţiile amplificării a

3.3.1 Avantaje

• Reduce variaţiile ale amplificării de (1+T) ori

3.2. Caracteristicile reacţiei negative

CEF

• Micşorează distorsiunile

Fig. 3.3b21 aa 0a3

f

1

fa1

aA

1

11

12

22 A

f

1

fa1

aA

1fa1

1fa2

0A3

;

Fig. 3.3a

3.2. Caracteristicile reacţiei negative

CEF

• Modifică convenabil rezistenţele de intrare si ieşire

1

i

i i ii

fg i f

i

v

v v iR

ii i ii

1

ii

rR

T

i i ir v if iT i i

Rezistenţa de intrare- topologie paralel

Fig. 3.3c

(3.3a)

3.2. Caracteristicile reacţiei negative

CEF

Rezistenţa de intrare- topologie serie

i i ir v i

1 1g i f fii i

i i i i

v v v vvR r T

i i i v

1i iR r T

f

i

vT

v

Fig. 3.3d

(3.3b)

3.2. Caracteristicile reacţiei negative

CEF

Rezistenţa de iesire- topologie paralel

11

o

ot o oa oo

ofot oa of

oa

v

v v i rR

ii i i Ti

1

oo

rR

T

oo

oa

vr

i of

oa

iT

i

Fig. 3.3e

(3.3c)

o ot oa ofv v v v

3.2. Caracteristicile reacţiei negative

CEF

Rezistenţa de ieşire- topologie serie

1 1oa of ofot oao o

ot o oa oa

v v vv vR r T

i i i v

1o oR r T

oao

oa

vr

i of

oa

vT

v

Fig. 3.3f

(3.3d)

o ot oa ofi i i i

3.2. Caracteristicile reacţiei negative

CEF

• Măreşte banda amplificatorului

Fig. 3.3g

s

j1

aja

f = const. cu

3.2. Caracteristicile reacţiei negative

CEF

s

s

s

jaf1

a

j1

af1

j1

a

fa1

aA

ss

j1

A

af1

j1

1

af1

aA

T1ss

T1j

j

ss

- frecvenţa limită de sus a AB

- frecvenţa limită de sus a AR

j j

- frecvenţa limită de jos a AB - frecvenţa limită de jos a AR

3.2. Caracteristicile reacţiei negative

CEF

• Reduce nivelul de zgomot

zo'o sss

zo

f'o

f

ss

s

s

sf

'o g o z zs a[ s f ( s s )] s

'o g z g z

a 1 1s s s A s s

1 T 1 T 1 T

semnal de zgomot la ieşirea ABzs

Reduce zgomotul de (1+T) ori

3.2. Caracteristicile reacţiei negative

CEF

3.3.2 Dezavantaje Reduce câştigul de (1+T) ori

Datorită RR apare posibilitatea autooscilaţiei

CEF

Capitolul III

AMPLIFICATOARE CU REACŢIE

3.1. Structura amplificatoarelor cu reacţie (AR)

3.2. Topologii de amplificatoare cu reacţie

3.3. Caracteristicile reacţiei negative

3.4. Teoria reacţiei negative (TRN)

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie- serie (AR s-s)

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie (AR p-s)

3.8. Amplificatorul cu reacţie serie – paralel (AR s-p)

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

3.4. Teoria reacţiei negative (TRN)

CEF

Aproximaţii

Prin AB semnalul circulă numai în sensul IN-OUT

Prin RR semnalul circulă numai în sensul OUT-IN

Rolul TRN

Reduce analiza AR la analiza a două circuite fără reacţie

Circuitul a - rezultă prin completarea AB cu Rg , RL şi elementele rezistive

din schema RR Circuitul f - conţine generatoarele comandate din schema RR

Circuitele a si f sunt independente

Observaţie

CEF

Capitolul III

AMPLIFICATOARE CU REACŢIE

3.1. Structura amplificatoarelor cu reacţie (AR)

3.2. Topologii de amplificatoare cu reacţie

3.3. Caracteristicile reacţiei negative

3.4. Teoria reacţiei negative (TRN)

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie- serie (AR s-s)

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie (AR p-s)

3.8. Amplificatorul cu reacţie serie – paralel (AR s-p)

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

CEF

Schema generalSchema generalăă

Fig. 3.5a

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

CEF

Intrare

• mărimea comună : tensiunea ifiai vvv

• marimea comparată : curentul

Ieşire

ifiai iii

• mărimea comună : tensiunea ofoao vvv

• mărimea eşantionată : curentul ofoao iii

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

CEF

Tipul reacţiei

paralel - paralel

nod - nod

sunt - sunt

comparare si esantionare in nod

tensiune - tensiune

tensiune - paralel

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

CEF

Analiza AR p-pAnaliza AR p-p

Parametrii de cuadripol - y

oaraiaiaia vyvyi

oaoaiafaoa vyvyi

AB :

ofrfififif vyvyi

ofofifffof vyvyi RR :

Pentru a putea fi aplicată TRN trebuie

fffa yy rfra yy

ifff vy oaravy şi au efect neglijabil

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

CEF

orfiifiiag

ig vyvyvy

R

vi

ifiagi

yyR

1

r

1

orfii

g vyvr

1i

În nodul I ( Fig. 8.4a ) – Kirchhoff 1

(3.4a)

(1)

În nodul O ( Fig. 8.4a ) – Kirchhoff 1

0vyvyvyR

vifaoofooa

L

o

ofoaLo

yyR

1

r

1 (3.5a)

0vyvr

1ifao

o

(2)

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

CEF

gzA

, Amplificarea -

g

og,z i

vA

Din (1) si (2) se elimină iv

orfooifa

g vyvrry

1i

rfoifao

g

g,z

yrry

1

v

i

A

1 (3)

yz

zg,z fa1

aA

yzg,z

fa

1

A

1

(3.1c)

(4)

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

CEF

Identificarea termenilor din (3) si (4)

oifaz rrya

rfy yf

rffaoiyz yyrrfaT

(3.6a)

(3.7a)

(3.2c)

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

CEF

Rezistenţa de intrare - Ri

Fig. 3.5b

i

ii i

vR

gi'i R||RR

g

i'i i

vR

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

CEF

(3.8a)

Din (1) si (2) se elimină vo iofarfii

g vryyvr

1i

T1r

1yrry1

r

1ryy

r

1

R

1

irfoifa

iorffa

i'i

g'ii R

1

R

1

R

1

gii R

1T1

r

1

R

1

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

CEF

Rezistenţa de ieşire - Ro

Fig. 3.5c

'ot

ot

R0io

oo

i

v

i

vR

L

g

oL

ot

ot'o R||R

i

vR

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

CEF

In nodul I ( Fig. 3.5c ) – Kirchhoff 1

0vyvyvyvR

1otrfitifitiait

g

0vyvr

1otrfit

i

(5)

otirfit vryv

In nodul O ( Fig. 3.5c ) – Kirchhoff 1

itfaotofotoaotL

ot vyvyvyvR

1i

itfaoto

ot vyvr

1i (6)

sau

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

CEF

oto

otrfoifao

ot vT1r

1vyrry1

r

1i

T1r

1

v

i

R

1

oot

ot'o

Loo R

1T1

r

1

R

1

Din relaţiile (5) şi (6) rezultă :

(3.9a)

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

CEF

Circuitul Circuitul aa

Fig. 3.5d

gR 1ifif yr

LR1

ofof yr

Circuitul a se obţine prin încărcarea AB

• la intrare cu : şi

• la ieşire cu : şi

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

CEF

(3.4a)

Parametrii circuitului a

1

ifiagg

'i

i yyR

1

i

vr

1

ofoaL0i

'o

'o

o yyR1

i

vr

g

(3.5a)

oifag

'o

z rryi

va (3.6a)

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

CEF

Fig. 3.5e

Circuitul Circuitul ff

rf0vof

ify y

vi

fif

(3.7a)

Generator de curent comandat in tensiune.

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

CEF

Amplificator transimpedanAmplificator transimpedanţăţă

Fig. 3.5f

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

CEF

yz

z

g

og,z fa1

a

i

vA

yzfaT

(3.1c)

(3.2c)

''ii

T1r

1

R

1

gRi'i rr

gR

' TT (3.10a)

"'oo

T1r

1

R

1

LRo'o rr

LR

" TT (3.11a)

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

CEF

AR p-p are : Ri , Ro mici amplificator transimpedanţă

Observaţii

atac în curent :

răspuns în tensiune :

gi RR

Lo RR

CEF

Capitolul III

AMPLIFICATOARE CU REACŢIE

3.1. Structura amplificatoarelor cu reacţie (AR)

3.2. Topologii de amplificatoare cu reacţie

3.3. Caracteristicile reacţiei negative

3.4. Teoria reacţiei negative (TRN)

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie- serie (AR s-s)

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie (AR p-s)

3.8. Amplificatorul cu reacţie serie – paralel (AR s-p)

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie - serie (AR s-s)

CEF

Schema generalSchema generalăă

Fig. 3.6a

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie - serie (AR s-s)

CEF

Ieşire

ifiai iii

ifiai vvv

Intrare

• mărimea comparată : tensiunea

• mărimea comună : curentul

• mărimea comună : curentul

• mărimea eşantionată : tensiunea

ofoao iii

ofoao vvv

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie - serie (AR s-s)

CEF

•serie – serie

•bucla - bucla

•comparare pe bucla - esantionare pe bucla

•curent - curent

•curent - serie

Tipul reacţiei

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie - serie (AR s-s)

CEF

Analiza AR Analiza AR s-ss-s

Parametrii de cuadripol - z

oaraiaiaia izizv

oaoaiafaoa izizv

ofrfififif izizv

ofofifffof izizv

AB :

RR :

Pentru a putea fi aplicată TRN trebuie

fffa zz rfra zz

ifff iz oaraiz şi au efect neglijabil

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie - serie (AR s-s)

CEF

Pe bucla de intrare ( Fig. 3.6a ) – Kirchhoff 2

orfiifiiaigg iziziziRv

ifiagi zzRr

orfiig izirv

(3.4b)

(1)

Pe bucla de ieşire ( Fig. 3.6a ) – Kirchhoff 2

0iRiziziz oLoofooaifa

Lofoao Rzzr

0izir ifaoo

(3.5b)

(2)

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie - serie (AR s-s)

CEF

Din (1) si (2) se elimină

Amplificarea

g

og,y v

iA

orfofa

oig izi

z

rrv

rffa

oi

o

g

g,y

zz

rr

i

v

A

1 (3)

zy

yg,y fa1

aA

(3.1d)

zyg,y

fa

1

A

1 (4)

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie - serie (AR s-s)

CEF

Identificarea termenilor din (3) si (4)

oi

fay rr

za

rfz zf

rfoi

fazy z

rr

zfaT

(3.6b)

(3.7b)

(3.2d)

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie - serie (AR s-s)

CEF

Rezistenţa de intrare - Ri

Fig. 3.6b

i

ii i

vR

gii

g'i RR

i

vR

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie - serie (AR s-s)

CEF

io

farfiig i

r

zzirv

T1rzrr

z1r

r

zzr

i

vR irf

oi

fai

o

rffai

i

g'i

Din (1) si (2) se elimină io

gii RT1rR (3.8b)

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie - serie (AR s-s)

CEF

Rezistenţa de ieşire

Fig. 3.6c

ot

'ot

0R0vo

oo i

v

i

vR

L

g

oLot

ot'o RR

i

vR

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie - serie (AR s-s)

CEF

Pe bucla de ieşire ( Fig. 3.6c ) – Kirchhoff 2

Pe bucla de intrare ( Fig. 3.6c ) – Kirchhoff 2

0iziziziR otrfitifitiaitg

0izir otrfiti

oti

rfit i

r

zi (5)

itfaotofotoaotLot iziziziRv

itfaotoot izirv (6)

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie - serie (AR s-s)

CEF

Din relaţiile (5) si (6) rezultă

otootrfoi

faoot iT1riz

rr

z1rv

T1ri

vR o

ot

ot'o

Loo RT1rR (3.9b)

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie - serie (AR s-s)

CEF

Circuitul Circuitul aa

Fig. 3.6d

gR ifif zr LR

ofof zr

Circuitul a se obţine prin încărcarea AB

şi

• la ieşire cu :

• la intrare cu :

şi

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie - serie (AR s-s)

CEF

Parametrii circuitului a

ifiag'i

gi zzR

i

vr (3.4b)

ofoaL

0v'o

'o

o zzRi

vr

g

(3.5b)

oi

fa

g

'o

y rr

z

v

ia (3.6b)

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie - serie (AR s-s)

CEF

(3.7b)

Circuitul Circuitul ff

Fig. 3.6e

rf0iof

ifz z

i

vf

if

Generator de tensiune comandat în curent.

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie - serie (AR s-s)

CEF

Amplificator transadmitanAmplificator transadmitanţăţă

Fig. 3.5f

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie - serie (AR s-s)

CEF

zy

y

g

og,y fa1

a

v

iA

zyfaT

''ii T1rR 0Ri

'i

g

rr

0R

'

g

TT

"'oo T1rR 0Ro

'o

L

rr

0R

"

L

TT

(3.1d)

(3.2d)

(3.10b)

(3.11b)

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie - serie (AR s-s)

AR s-s are : Ri , Ro mari amplificator transadmitanţă

CEF

Observaţii

Atac în tensiune : gi RR

Răspuns în curent : Lo RR

CEF

Capitolul III

AMPLIFICATOARE CU REACŢIE

3.1. Structura amplificatoarelor cu reacţie (AR)

3.2. Topologii de amplificatoare cu reacţie

3.3. Caracteristicile reacţiei negative

3.4. Teoria reacţiei negative (TRN)

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie- serie (AR s-s)

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie (AR p-s)

3.8. Amplificatorul cu reacţie serie – paralel (AR s-p)

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel - serie (AR p-s)

CEF

Schema generalSchema generalăă

Fig. 3.7a

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie (AR p-s)

CEF

Intrare

• mărimea comună : tensiunea ifiai vvv

• marimea comparată : curentul

Ieşire

ifiai iii

• mărimea comună : curentul

• mărimea eşantionată : tensiunea

ofoao iii

ofoao vvv

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie (AR p-s)

CEF

Tipul reacţiei

paralel - serie

nod - buclă

comparare în nod – eşantionare pe buclă

tensiune - curent

curent - paralel

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie (AR p-s)

CEF

Analiza AR p-Analiza AR p-ss

Parametrii de cuadripol - g

AB :

RR :

Pentru a putea fi aplicată TRN trebuie

şi au efect neglijabil

oaraiaiaia igvgi

oaoaiafaoa igvgv

ofrfififif igvgi

ofofifffof igvgv

ifia g,g - conductanţe

ofoa g,g - rezistenţe

fffa g,g

rfra g,g

- rapoarte de

tensiuni - rapoarte de

curenţi

fffa gg rfra gg

ifff vg oaravg

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie (AR p-s)

CEF

În nodul I ( Fig. 3.7a ) – Kirchhoff 1

(3.4c)

(1)

Pe bucla de ieşire ( Fig. 3.7a ) – Kirchhoff 2

(3.5c)

(2)

orfiifiiag

ig igvgvg

R

vi

ifiagi

ggR

1

r

1

orfi

ig ig

r

vi

0iRigigvg oLoofooaifa

Lofoao Rggr

0irvg ooifa

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie (AR p-s)

CEF

Amplificarea - Aig

Din (1) si (2) se elimină iv

(3)

(3.1e)

(4)

g

og,i i

iA

orfoifa

og igi

rg

ri

rfifa

o

o

g

g,i

grg

r

i

i

A

1

ii

ig,i fa1

aA

iig,i

fa

1

A

1

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie (AR p-s)

CEF

Identificarea termenilor din (3) si (4)

(3.6c)

(3.7c)

(3.2e)

o

ifai r

rga

rfi gf

rfo

ifaii g

r

rgfaT

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie (AR p-s)

CEF

Rezistenţa de intrare - Ri

Rezistenţa de ieşire - Ro

gii R

1T1

r

1

R

1

Loo RT1rR

(3.8a)

(3.9b)

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie (AR p-s)

CEF

Circuitul Circuitul aa

gR

LR

Circuitul a se obţine prin încărcarea AB

şi

• la ieşire cu : şi

Fig. 3.7b

• la intrare cu : 1ifif gr

ofof gr

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie (AR p-s)

CEF

(3.4c)

Parametrii circuitului a

(3.5c)

(3.6c)

1

ifiagg

'i

i ggR

1

i

vr

ofoaL

0i'o

'o

o ggRi

vr

g

o

ifa

g

'o

i r

rg

i

ia

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie (AR p-s)

CEF

Fig. 3.7c

Circuitul Circuitul ff

(3.7c)

Generator de curent comandat in curent.

rf0vof

ifi g

i

if

if

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie (AR p-s)

CEF

Amplificator Amplificator de curentde curent

Fig. 3.7d

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie (AR p-s)

CEF

(3.1e)

(3.2e)

gRi'i rr

gR

' TT (3.10c)

(3.11c)

ii

i

g

ig,i fa1

a

i

iA

iifaT

'

'i

iT1

rR

"'oo T1rR 0Ro

'o

L

rr

0R

"

L

TT

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie(AR p-s)

CEF

AR p-s are : Ri mică şi Ro mare amplificator de curent

Observaţii

atac în curent :

răspuns în curent :

gi RR

Lo RR

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie(AR p-s)

CEF

AR-ps Schemă practică

Fig. 3.7e

(Q1, Q3) :VBE =0,6V, F = 0 =400, ro ∞. (Q2) : VT =1V, kn=5mA/V2, ro2=10kΩ (Q4, Q5 ): VT =-2V, IDSS =8mA, ro4=10kΩ. VZ : VZ=4,4V

IZ,min=1mA. R1=600Ω, R2 =4kΩ, R3 =1kΩ, VCC = 24V.Rg=50kΩ RL=500.

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie(AR p-s)

CEF

Analiza în cc – psf dispozitivelor

mA8III DSS4D1C

mA1R

VI

1

1BEC3

mA8III DSS5DZ

mA10R

IRVVII

3

3C23EBZ3C2D

Parametrii dinamici ai tranzistoarelor : gm1=320mA/V, rπ1=1,25kΩ; gm2=20mA/V, gm3=40mA/V, rπ3=10kΩ.

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie(AR p-s)

CEF

Analiza în ca- schema de regim dinamic

răspuns în curent : Lo RR

Fig. 3.7f

Paralel Serie

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie(AR p-s)

CEF

Reţeaua de reacţie negativă

Fig. 3.7g

0iif

ifif

of

i

vr

k8,0RR)g/1R(Ri

vr 233m23

0vof

ofof

if

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie(AR p-s)

CEF

Circuitul a

Fig. 3.7h

oa 0

gs2oa oa d 2 c1 b1ig

g d 2 gs2 c1 b1 gv

g 1 ifm2 o4 0

1 g 1 if

vi i i i ia

i i v i i i

R R rg r 1530

r R R r

k4,0rrRRi

vr 1if1g

vg

ii

0oa

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie(AR p-s)

CEF

Circuitul a – rezistenţa de ieşire

Fig. 3.7i

k88,0r

R1

g

1r

1rg

rRr

i

vr

2o

L

2mof

2o2m

2oLof

0it

to

g

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie(AR p-s)

CEF

Circuitul f

Fig. 3.7j

if

if c3 3i

of 3 23 2v 0c3

3

i i R 1f

i R R 5R Ri

R

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie(AR p-s)

CEF

Parametrii AR - ps

Transmisia pe buclă

5R

R1

T1

a

i

iA

3

2ig

g

oig

ig iT a f 306

11 1 i

i i gr

R r 1 T R 1,31 T

'o oR r 1 T 0,27M

Amplificarea

Rezistenţa de intrare

Rezistenţa de ieşire (afectată de reacţie)

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie(AR p-s)

CEF

Rezistenta de ieşire

Fig. 3.7k

' ' 'oto o o2 m2 o o2 m2 o

ot

vR R r 1 g R r g R 54M

i

CEF

Capitolul III

AMPLIFICATOARE CU REACŢIE

3.1. Structura amplificatoarelor cu reacţie (AR)

3.2. Topologii de amplificatoare cu reacţie

3.3. Caracteristicile reacţiei negative

3.4. Teoria reacţiei negative (TRN)

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie- serie (AR s-s)

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie (AR p-s)

3.8. Amplificatorul cu reacţie serie – paralel (AR s-p)

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

3.8. Amplificatorul cu reacţie serie - paralel (AR s-p)

CEF

Schema generalSchema generalăă

Fig. 3.8a

3.8. Amplificatorul cu reacţie serie – paralel (AR s-p)

CEF

Intrare

• mărimea comună : curentul

• marimea comparată : tensiunea

Ieşire

• mărimea comună : tensiunea

• mărimea eşantionată : curentul

ifiai iii

ifiai vvv

ofoao vvv

ofoao iii

3.8. Amplificatorul cu reacţie serie – paralel (AR s-p)

CEF

Tipul reacţiei

serie – paralel

buclă – nod

serie – şunt

comparare pe buclă – eşantionare în nod

curent – tensiune

tensiune – serie

3.8. Amplificatorul cu reacţie serie – paralel (AR s-p)

CEF

Analiza AR Analiza AR ss--pp

Parametrii de cuadripol - h

AB :

RR :

Pentru a putea fi aplicată TRN trebuie

şi au efect neglijabil

- conductanţe

- rezistenţe

- rapoarte de

tensiuni

- rapoarte de curenţi

oaraiaiaia vhihv

oaoaiafaoa vhihi

ofrfififif vhihv

ofofifffof vhihi

ifia h,h

ofoa h,h

fffa h,h

rfra h,h

fffa hh rfra hh

ifff ih oaravh

3.8. Amplificatorul cu reacţie serie– paralel (AR s-p)

CEF

Pe bucla de intrare ( Fig. 3.8a ) – Kirchhoff 2

(3.4d)

(1)

În nodul de ieşire ( Fig. 3.8a ) – Kirchhoff 1

(3.5d)

(2)

orfiifiiaigg vhihihiRv

ifiagi hhRr

orfiig vhirv

0vhvhihR

voofooaifa

L

o

0ihvhhR

1ifaoofoa

L

ofoaLo

hhR

1

r

1

0ihvr

1ifao

o

3.8. Amplificatorul cu reacţie serie – paralel (AR s-p)

CEF

Amplificarea – Av,g

Din (1) si (2) se elimină ii

(3)

(3.1f)

(4)

g

og,v v

vA

orfoofa

ig vhv

rh

rv

rfofa

i

o

g

g,v

hrh

r

v

v

A

1

vv

vg,v fa1

aA

vvg,v

fa

1

A

1

33.8. Amplificatorul cu reacţie serie – paralel (AR s-p)

CEF

Identificarea termenilor din (3) si (4)

(3.6d)

(3.7d)

(3.2f)

i

ofav r

rha

rfv hf

rfi

ofavv h

r

rhfaT

3.8. Amplificatorul cu reacţie serie – paralel (AR s-p)

CEF

Rezistenţa de intrare - Ri

Rezistenţa de ieşire - Ro

(3.8b)

(3.9a)

gii RT1rR

Loo R

1T1

r1

R1

3.8. Amplificatorul cu reacţie serie – paralel (AR s-p)

CEF

Circuitul Circuitul aa

gR

LR

Circuitul a se obţine prin încărcarea AB

şi

• la ieşire cu : şi

Fig. 3.8b

• la intrare cu : ifif hr 1

ofof hr

3.8. Amplificatorul cu reacţie serie – paralel (AR s-p)

CEF

(3.4d)

Parametrii circuitului a

(3.5d)

(3.6d)

ifiag'i

gi hhR

i

vr

1

ofoaL0v

'o

'o

o hhR1

i

vr

g

i

ofa

g

'o

v r

rh

v

va

3.8. Amplificatorul cu reacţie serie – paralel (AR s-p)

CEF

Fig. 3.8c

Circuitul Circuitul ff

(3.7d)

Generator de tensiune comandat in tensiune.

rf0iof

ifv h

v

vf

if

3.8. Amplificatorul cu reacţie serie – paralel (AR s-p)

CEF

Amplificator Amplificator de de tensiunetensiune

Fig. 3.8d

3.8. Amplificatorul cu reacţie serie – paralel (AR s-p)

CEF

(3.1f)

(3.2f)

(3.10d)

(3.11d)

vv

v

g

og,v fa1

a

v

vA

''ii T1rR

0Ri'i

g

rr

0R

'

g

TT

"

'o

oT1

rR

LRo

'o rr

LR

" TT

vvfaT

3.8. Amplificatorul cu reacţie serie – paralel (AR s-p)

CEF

AR s-p are : Ri mare şi Ro mică amplificator de tensiune

Observaţii

atac în tensiune :

răspuns în tensiune :

gi RR

Lo RR

CEF

Capitolul III

AMPLIFICATOARE CU REACŢIE

3.1. Structura amplificatoarelor cu reacţie (AR)

3.2. Topologii de amplificatoare cu reacţie

3.3. Caracteristicile reacţiei negative

3.4. Teoria reacţiei negative (TRN)

3.5. Amplificatorul cu reacţie paralel – paralel (AR p-p)

3.6. Amplificatorul cu reacţie serie- serie (AR s-s)

3.7. Amplificatorul cu reacţie paralel – serie (AR p-s)

3.8. Amplificatorul cu reacţie serie – paralel (AR s-p)

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

Exemplul 1Exemplul 1

Reţelele de reacţie sunt independente de etajele amplificatoare

Fig. 3.9a

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

1i

1o

1 s

sa

2i

2o

2 s

sa

2o

o

3 s

sa

2o

1f

1 s

sf

o

2f

2 s

sf

1fg1isss

2f1o2isss

,

,

Amplificarea cu reacţie va fi:

1i1f

o

g

o

ss

s

s

sA

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

Folosind relaţiile de mai sus rezultă:

o

3

1

2o11fs

a

fsfs

o

321

232

1

32

o

o2

1

2i2f

1

1o

1is

aaa

1faa

a

aa

ssf

a

ss

a

ss

21

321

TT1

aaaA

1211faaT

2322faaT transmisiile pe buclă (adimensionale)

(3.12a)

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

Rezistenţa de intrare

1i

1f

1i

1f1i

i

g

i

i

i

i1

r

ii

v

i

vR

1i

i

1i i

vr

1arezistenţa de intrare în etajul

2o11fsfi

gs

1is

1fs• topologie paralel la intrare - , sunt curenţi şi

1

1o

1i a

si

1

2i2f

a

ss

1

2

2o

o2

a

a

ssf

1

2

2o

2o32

a

a

ssaf

2o

21

2 saa

T1

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

21

21i

2

1

1i

i TT1

)T1(r

T1

T1

rR

(3.13a)

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

gs 1is 1fs• topologie serie la intrare - , sunt tensiuni şi

)v

v1(r

i

vv

i

vR

1i

1f

1i

i

1f1i

i

g

i

i

1i

1i i

vr

3

o

12o11f a

sfsfv

)T1

TT1(r)

T1

T1(rR

2

21

1i

2

1

1ii

,

(3.13b)

1

1o

1i a

sv

1

2f2i

ass

o

1

32

2

sa

aa

1f

o

321

2 saaa

T1

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

Rezistenţa de ieşire

• topologie paralel la ieşire

Fig. 3.9b

3o

t

2f3o

t

t

to i

v

ii

v

i

vR

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

2o111i11osfasas

2

2o

t22i2f1o a

svfsss

2o33o3otsairv

21

13o

1

2

3o

o TT1

)T1(r

T1

T1

rR

(3

.14a)

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

• topologie serie la ieşire

Fig 3.9c

t

3o

t

2f3o

t

t

o i

v

i

vv

i

vR

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

2o111i11osfasas

2

2o

t22f2i1o a

sifsss

2o3

3o

03

tsa

r

vi

1

21

3o

1

2

3oo T1

TT1r)

T1

T1(rR

(3.14b)

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

ExemplExemplul 2ul 2

Fig 3.9d

Reţelele de reacţie sunt independente de etajele amplificatoare

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

1i

1o

1 s

sa

1o

o

2 s

sa

1o

1f

1 s

sf

o

2f

2 s

sf

2f1fg1issss

2f1f1i

o

g

o

sss

s

s

sA

Amplificarea cu reacţie

va fi:

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

Folosind relaţiile de mai sus rezultă:

transmisiile pe buclă (adimensionale)

(3.12b)

21

o

1

1o

1i aa

s

a

ss

2

o

11o11f a

sfsfs 2o2f

fss

21

21

TT1aa

A

111faT

2212faaT

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

Rezistenţa de intrare

gs

1is

1fs• topologie paralel la intrare - , sunt curenţi şi

2fs,

1i

2f

1i

1f

1i

2f1f1i

i

g

i

i

i

i

i

i1

r

iii

v

i

vR

1i

i1i i

vr

21

o

1

1o

1i aa

s

a

si

2

o

11o11f a

sfsfi

2o2ffsi

21

1i

i TT1

rR

,

(3.13c)

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

gs

1is

1fs• topologie serie la intrare - , sunt tensiuni şi

2fs,

(3.13d)

)iv

iv

1(ri

vvviv

Rg

2f

g

1f

1i

g

2f1f1i

g

i

i

21

o

1

1o

1i aa

s

a

sv

2

o

11o11f a

sfsfv

2o2ffsv

)TT1(rR211ii

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

Rezistenţa de ieşire

• topologie paralel la ieşire

Fig. 3.9e

2o

t

2f2o

t

t

t

o i

v

ii

v

i

vR

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

1o22o2otsairv

)vfsf(asast21o111i11o

(3.14c)21

12o

1

2

2o

o TT1

)T1(r

T1

T1

rR

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

• topologie serie la ieşire

Fig. 3.9f

t

2o

t

2f2o

t

t

o i

v

i

vv

i

vR

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

1o2

2o

2o

tsa

r

vi

)ifsf(asast21o111i11o

1

21

2o

1

2

2oo T1

TT1r)

T1

T1(rR

(3.14d)

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

ObserObservavaţiiţii

1T 0T

2

Formulele pentru amplificarea A, în prezenţa a două reţele de reacţie negativă,

au aceeaşi formă cu formulele pentru A în cazul unei singure reţele de reacţie.

Reţelele asigură reacţie negativă dacă ,

În cazul când ambele reţele de reacţie sunt legate la intrare (Fig. 3.9d)

topologia este aceeaşi pentru ambele reacţii. Situaţia contrară nu are utilitate

practică.

iR

oR În prezenţa a două reţele de reacţie negativă expresiile pentru şi

au aceeaşi formă (a se compara (3.13a) cu (3.14a) sau (3.13b) cu (3.14b)).

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

Reţeaua ce nu este direct legată la intrare respectiv ieşire (de exemplu pe

circuitul din fig. 3.9a) micşorează efectul de scădere/creştere a rezistenţei

datorită reacţiei cuplate la intrare respectiv ieşire.

iR

oRFormula pentru / se modifică (faţă de (3.13a) şi (3.13b)) dacă

ambele reţele sunt legate la intrare/ieşire (a se compara (3.13a) cu (3.13c) şi

(3.13b) cu (3.13d)).

În acest caz ambele reacţii contribuie la diminuarea/multiplicarea rezistenţei

de intrare respectiv ieşire (vezi relaţiile (3.13c),(3.13d)).

În absenţa uneia din reţelele de reacţie se reobţin formulele pentru i

Ro

R/

din cazul amplificatoarelor cu o singură reţea de reacţie.

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

AplicaţieAplicaţie

Fig. 3.9g

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

Analiza de regim dinamic

Fig. 3.9h

Schema se aseamănă cu cea din exemplul 2. (Fig. 3.9d)

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

Prima reţea de reacţie – de tip p-p

Fig. 3.9i

2

2m

21ifR

g

1Rr

202021of

RR1rr

2

1y R

1f

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

A doua reţea de reacţie – reacţie globală de tip p-p

2if

r

6

6m

62ofR

g

1Rr

6

2y R

1f

Fig. 3.9j

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

21

3v2v1z

g

o

g,Z TT1

aaa

i

vA

1z1

aa

2v2aa

3v3aa

1y1z1faT

2y3v2v1z2y2z2faaafaT

unde:

,

.

transmisiile pe buclă asociate celor două reacţii

1za

2va

3va

2zaAmplificările , ( şi implicit ) se determină pe schema

amplificatorului în buclă deschisă.,

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

CEF

Schema amplificatorului în buclă deschisă

Fig. 8.9k

3of0

1if

if

g

1

1zr||r

rr

r

i

va

1

1

1

Lof03m

1

2

2vR||rg

v

va

2

Lof04

0Lof

2

o

3v R||rr

1R||r

v

va

2

2

3v2v1z2zaaaa

3.9. Amplificatoare cu două reţele de reacţie

Folosind relaţia (3.13c) :

CEF

21

2z

g,Z TT1

aA

2

11if

21

i

i T

r||r

TT1

rR

Folosind relaţia (3.14c) :

Lo

1

2

oR

1

r

T1

T1

R

1

L2ofo

R||rr