5.12 Влияние ос на свойства усилителя

5.12.1 Входное сопротивление

а ) Усилитель охвачен последовательной ООС (рис.5.19)

; ;

,

где - входное сопротивление без ООС,

- глубина ООС.

При введении ООС входное сопротивление увеличивается в глубину ООС. При этом на вход поступает разность напряжений , что уменьшает ток усилителя. . При увеличении падает, что эквивалентно увеличению .

б) Усилитель охвачен последовательной ПОС

Напряжение ПОС складывается с и приводит к увеличению входного тока. При этом входное сопротивление уменьшается.

в) Усилитель с параллельной ООС (рис.5.20)

;

.

Введение параллельной ООС уменьшает входное сопротивление усилителя.

г) Усилитель с цепью параллельной ПОС

ПОС на усилитель влияет не закономерно: или уменьшает Z_вх или Z_вх становится отрицательным. Поэтому в усилителях не применяются.

5.12.2 Выходное сопротивление

а) Введение цепи ООС по напряжению (рис.5.21).

;

ООС по вых. напряжению уменьшает его Z_вых. в глубину отрицательной ОС раз.

б) ПОС по выходному напряжению

При увеличении коэффициент передачи цепи ПОС Z_вых. в начале увеличивается, стремясь к бесконечности, при в_ос > 1/K_UO становится отрицательным.

в) ООС по выходному току (рис. 5.22).

;

; где .

ООС по выходному току увеличивает Z_вых. усилителя.

г) ПОС по выходному току

, следовательно, Z_вых. при ПОС по току уменьшается.

3. Полоса усиливаемых частот

Если передаточная характеристика усилителя

Е сли усилитель охвачен частотонезависимой ООС, то

.

После введения ООС верхняя частота полосы пропускания увеличилась в раз.

Н овая АЧХ получается смещением вниз горизонтального участка исходной характеристики на величину , т.е. на 20Дб (рис.5.23).

Если в усилителе присутствует цепь ПОС, то полоса усиливаемых частот усилителя уменьшится (рис. 5.24): f_{в ПОС} = f_в (1 - К_UO в_ОС).

При этом частотная характеристика с ПОС получается смещением вверх горизонтального участка исходной характеристики на величину дБ.

3. Коэффициент усиления

а) Влияние ООС на коэффициент усиления

При изменении коэффициента усиления на K_UO найдем значение K_{U OOC} .

;

Разложим в ряд Тейлора.

.

Далее ;

, где и - относительные изменения коэффициента усиления устройств с ООС и без нее.

- глубина ОС. Относительное изменение коэффициента усиления с ООС в глубину ОС раз меньше, чем без нее. Нестабильность коэффициента усиления зависит также и от нестабильности коэффициента передачи самой цепи ООС. Увеличение ведет к снижению .

б) Усилитель с ПОС

Относительное изменение коэффициента передачи с ПОС:

Следовательно, относительное изменение коэффициента передачи с ПОС всегда больше, чем у усилителя без ПОС.