¿Cómo la retroalimentación disminuye la no linealidad en los amplificadores?

La no linealidad puede entenderse como señales presentes en la salida que no están presentes en la entrada del sistema. No asuma que la no linealidad es “MALA”, de hecho, en el escenario práctico, queremos que el sistema sea no lineal para que pueda adaptarse a la entrada dada y pueda dar resultados en consecuencia. Pero para cálculos y comprensión más simples nos apegamos al sistema lineal.

En el sistema de retroalimentación comparamos la salida generada con la salida requerida o deseada. Entonces, si hay alguna no linealidad presente en la entrada, se suprime por retroalimentación.

La no linealidad presente en un sistema puede entenderse como distorsiones presentes en un sistema. Para eliminar la no linealidad del sistema, la distorsión debe ser lo más pequeña posible.

No podemos eliminar la distorsión por completo de los comentarios, pero sí podemos suprimirla dentro de un límite requerido.

La distorsión en el amplificador con retroalimentación negativa viene dada por:

Dvf [matemáticas] = [/ matemáticas] D / ([matemáticas] 1 + m * Av) [/ matemáticas]

donde D es la distorsión sin realimentación, [matemática] m [/ matemática] es la fracción de la realimentación de salida a la entrada, y [matemática] Av [/ matemática] es la ganancia del amplificador sin realimentación.

  1. Entonces podemos reducir la distorsión aumentando el factor de retroalimentación.
  2. Aumento de la ganancia de bucle abierto.

En cualquier amplificador, la forma de onda de salida es una reproducción menos que perfecta de la forma de onda de entrada, porque el proceso de amplificación introduce cierta distorsión. Una etapa de señal grande tiene una distorsión no lineal, principalmente porque su ganancia de voltaje cambia en varios puntos del ciclo. La retroalimentación de voltaje negativo reduce la distorsión no lineal en amplificadores de señal grandes. La distorsión en el amplificador con retroalimentación negativa viene dada por:

[matemática] D_ {vf} [/ matemática] [matemática] = [/ matemática] [matemática] \ dfrac {D} {1 + m_v A_v} [/ matemática]

donde D es la distorsión sin realimentación, [matemática] m_v [/ matemática] es la fracción de la realimentación de salida a la entrada, y [matemática] A_v [/ matemática] es la ganancia del amplificador sin realimentación.
Al aplicar una retroalimentación de voltaje negativo a un amplificador, la distorsión se reduce en un factor [matemático] 1 + m_v A_v [/ matemático]

Un intento intuitivo de responder esto es que podemos pensar que la no linealidad produce la distorsión como la adición de componentes de frecuencia adicionales. Estos reproductores adicionales tienen mucha menos amplitud que la señal principal, se amplifican y retroalimentan, reducen su amplitud original y continúan reduciéndose. La no linealidad no desaparece, pero el efecto final es tal que parece que se ha ido.

Si su retroalimentación negativa, si la salida es menor de lo esperado, se convierte en un impulso adicional en la entrada, lo que aumenta la salida. Y viceversa. Un fenómeno muy útil.