ГЛИН с отрицательной обратной связью

Принципиальная схема ГЛИН с отрицательной обратной связью через емкость С формирующей цепи показана на рис. 14, а. Здесь и далее приводится условное изображение разрядного ключа SW.

Рис 14

Заменив емкость С на Свн (14,б), получим схему простого ГЛИН, к выходу которого подключен инвертирующий усилитель с коэффициентом усиления К. На выходе усилителя параметры ГЛИН оказываются лучше в (1 + К) раз:

α = tnp / r * (1 + К) .

Таким образом, введение глубокой обратной связи (К >>1) позволяет уменьшить коэффициент нелинейности в (1+ К) раз при неизменном коэффициенте использования α.

В схемах ГЛИН удобно применять современные операционные усилители (К = 10⁴...10⁶) с высоким входным сопротивлением и большой скоростью нарастания выходного напряжения (до 80 В/мкс). Последний параметр ограничивает время восстановления и период повторения ГЛИН.

Некоторым недостатком рассмотренной схемы ГЛИН с ООС может оказаться дрейф постоянной составляющей выходного напряжения операционного усилителя, поскольку он охвачен отрицательной обратной связью только по переменному току.

От этого недостатка свободна схема ГЛИН (рис. 15), в которой ключ SW включен параллельно С, т. е. периодически замыкает выход усилителя на его инвертирующий вход. При этом в конце интервала выходное напряжение практически совпадает с напряжением на прямом входе усилителя.

ГЛИН с положительной связью

При введении положительной обратной связи (рис. 16, а) через резистор на его верхнем выводе должна действовать сумма напряжений источника питания Ек и Uвых. Заменив R на Rвн (рис. 16, б), получим схему простого ГЛИН, к выходу которого подключен неинвертирующий усилитель с Кп < 1. Для такой схемы коэффициент нелинейности получается минимальным при Кп > 1

α = tnp ( 1 - Кп ) / R * C ,

а коэффициент использования остается неизменным

Практические схемы ГЛИН с положительной обратной связью показаны на рис. 17. В первой из них (рис. 17, а) в качестве усилителя с К < 1 используется эмиттерный повторитель на транзисторе VT.

В схеме с операционным усилителем (рис. 17,б) ток фиксации Iф будет втекать в его выходную цепь. Поэтому в схеме необходимо использовать современные операционные усилители с комплементарной парой выходных эмиттерных повторителей. Для получения К< 1 и устранения дрейфа выходного напряжения операционный усилитель на рис. 17, б охвачен отрицательной обратной связью по постоянному току (с выхода на инвертирующий вход), при которой его коэффициент передачи становится равным:

Kп = K / (1+K),

где К - коэффициент усиления без обратной связи

Благодаря большим значениям К операционных усилителей Kп в этом случае ближе к 1, чем в схеме с эмиттерным повторителем, и коэффициент нелинейности значительно меньше.

Сравнивая качества ГЛИН с положительной и отрицательной обратной связью можно сказать, что сравниваемые схемы ГЛИН обеспечивают при равных условиях одинаково хорошие результаты.