13.2. Влияние обратной связи на качественные показатели аэу

Рассмотрим структурную схему усилителя с последовательной обратной связью по напряжению (рис.13.1,а). В этой схеме введем следую­щие обозначения;

- коэффициент усиления усилителя без обрат­ной связи;

- коэффициент усиления усилителя с учетом цепи обрат­ной связи;

- коэффициент передачи цепи обратной связи;

- коэффициент передачи петли обратной связи.

Из выражения (13.1) можно записать

. (13. 2)

Учитывая (13.2), находим коэффициент усиления усилителя с об­ратной связью

(13.3)

Выражение в знаменателе зависит от знака коэффициента пере­дачи цепи обратной связи. Если имеет место положительная обрат­ная связь, то этот знак имеет "плюс" и выражение (13.3) для поло­жительной обратной связи остается без изменения:

. (13. 4)

Значение в знаменателе 1-ßК<1, следовательно, , т.е. положительная обратная связь увеличивает коэффициент усиления. Коэффициент передачи петли обратной связиßК может стремить­ся к единице, при этом . Последний случай соответствует самовозбуждению усилителя за счет положительной обратной связи.

В случае отрицательной обратной связи имеет знак "минус" и выражение (13.3) примет следующий вид;

(13.5)

Из выражения (13.5) видно, что отрицательная обратная связь уменьшает коэффициент усиления.

Под нестабильностью усиления будем понимать изменение коэф­фициента усиления во времени, который количественно характери­зуется относительным коэффициентом нестабильности

. (13.6)

Коэффициент нестабильности усилителя с отрицательной обрат­ной связью по аналогии с (13.6) можно выразить;

. (13.7)

Определив дифференциал , найдем:

. (13.8)

Из выражения (13.8) видно, что коэффициент нестабильности уменьшается в () раз.

13.3. Влияние оос на входное и выходное сопротивления.

На входное сопротивление усилителя не влияет способ снятия напряжения обратной связи в выходной цепи. Поэтому рассмотрим структурные схемы последовательной и параллельной способов пода­чи во входную цепь.

При последовательном способе передачи имеем (рис.13.1,б)

(13.9)

Таким образом, последовательная отрицательная обратная связь увеличивает входное сопротивление.

При параллельной обратной связи необходимо рассмотреть вход­ные токи и проводимости (рис.13.1,б)

(13.10)

Проводимость с учетом обратной связи определяется суммой двух проводимостей

;

R_вхоос=R_вх/(1+ ßК) (13.11)

При отрицательной параллельной обратной связи входная прово­димость возрастает, следовательно, входное сопротивление уменьшается. Таким образом, предпочтительнее последовательный способ подачи во входную цепь.

На выходное сопротивление усилителя способ подачи во входную цепь усилителя не влияет, а влияет лишь способ снятия напряжения обратной связи. В случае применения отрицательной об­ратной связи по напряжению выходное сопротивление R_выхоос уменьшает­ся R_выхоос= R_вых/(1+ ßК), а в случае ООС по току R_выхоос увеличивается R_выхоос= R_вых(1+ ßК). Таким образом, с точки зрения получения оптимальных и, желательно приме­нять последовательную отрицательную обратную связь по напряжению.