2.6. Статические характеристики усилителей с обратной связью

При введении обратной связи основной закон магнитного усилителя примет вид:

,

где знак плюс соответствует положительной, а минус – отрицательной обратной связи.

Принимая во внимание, что при внешней обратной связи , решим это уравнение относительно  при положительной обратной связи:

,

где коэффициент обратной связи:

.

Из двух предыдущих выражений нетрудно найти коэффициент усиления по току:

.

Отсюда видно, что при коэффициенте положительной обратной связи, стремящемся к единице , коэффициент усиления по току стремится к бесконечности (при идеальных сердечниках и вентилях).

Влияние обратной связи на характеристику вход-выход реального усилителя, построенную с помощью нагрузочной прямой, показано на рис. 2.7, а. Если масштабы по осям одинаковы, то прямая, проведенная под углом

,

будет линией обратной связи.

Рис. 2.7. Характеристика вход-выход магнитного

усилителя при наличии обратной связи

При положительной обратной  связи большая часть напряженности постоянного поля  создается обмоткой обратной связи , на рис.



2.7, а отрезок АВ, в то время как напряженности  соответствует небольшой отрезок ВС. Пропорционально отношению  уменьшается ток управления. При отрицательной обратной связи, чтобы создать тот же ток в нагрузке, соответствующий напряженности  для точки А, потребуется , соответствующая отрезку ВD, коэффициент усиления по току уменьшается. Симметрия характеристики вход-выход нарушается. Ось ординат как бы переместилась на линию ОВ обратной связи, и от нее ведется отсчет . Характеристику можно перестроить в прямоугольных координатах, как показано на рис. 2.7, б.

Если усилитель перекомпенсирован, т.е.   и , линия обратной связи пройдет под углом  большем 45о. Перестроенная в прямоугольных координатах характеристика вход-выход примет петлеобразный вид (рис. 2.7, в). Магнитный усилитель переходит при этом в релейный режим работы, т.е. работает как бесконтактное реле и имеет только два устойчивых состояния: включенное – точка 4 и выключенное – 2.