2.2 Влияние оос на входное и выходное сопротивления усилителя
Обратная связь оказывает существенное влияние на входное и выходное сопротивления усилителя.
Изменение входного сопротивления зависит от способа введения обратной связи во входную цепь и не зависит от способа снятия ее с выходной цепи.
Изменение выходного сопротивления зависит от способа снятия обратной связи с цепи выхода и не зависит от способа ее подачи во входную цепь.
Рассмотрим влияние различных видов ООС на входное сопротивление усилителя.
Для определения влияния последовательной обратной связи на входное сопротивление усилителя воспользуемся схемой, приведенной на рисунке 4. Анализ схемы показывает, что выражение для определения входного сопротивления усилителя с последовательной ООС будет иметь вид
или
Rвх ООС = Rвх (1 + K).
Из последнего выражения следует, что при последовательной ООС входное сопротивление усилителя увеличивается в (1 + K ) раз.
Однако входное сопротивление усилителя обычно имеет как активную (действительную), так и емкостную, или индуктивную (мнимую) составляющие, поэтому для полной оценки влияния ООС на входное сопротивление последнее необходимо записать в комплексном виде
Zвх ООС = Zвх (1 + K ).
Для определения влияния параллельной ООС на входное сопротивление усилителя используем схему, приведенную на рисунке 5. Анализ схемы показывает, что параллельная ООС уменьшает входное сопротивление усилительного устройства, так как при ней ко входному сопротивлению усилителя Rвх как бы присоединяется параллельно сопротивление Rсв.
Для количественной оценки влияния параллельной ООС на входное сопротивление усилителя используют выражение
Во всех приведенных формулах используется значение коэффициента усиления напряжения в диапазоне средних частот (то есть в полосе пропускания усилителя).
Для количественной оценки влияния ООС по напряжению на выходное сопротивление усилителя используют выражение
Из последнего выражения следует, что введение в устройство ООС по напряжению уменьшает выходное сопротивление в фактор связи раз.
Физический смысл действия ООС по напряжению заключается в следующем. Любая ООС стремится поддержать неизменным значение того параметра, который используется для получения обратной связи. Поэтому ООС по напряжению при действии внешних возмущений, в частности изменении выходного тока, стремится поддержать неизменным значение выходного напряжения усилителя. Это эквивалентно уменьшению его выходного сопротивления.
Оценка влияния ООС по току на выходное сопротивление электронного устройства осуществляется на основе выражения
Из выражения следует, что при ООС по току выходное сопротивление устройства увеличивается.
Ниже приведена таблица, в которой в сжатой форме показано влияние различных видов ООС на основные показатели усилителя.
Таблица 1
Параметр |
Вид отрицательной обратной связи |
|||
Последоват. по напряжению |
Последоват. по току |
Параллельн. по напряжению |
Параллельн. по току |
|
KU |
|
|
const |
const |
KI |
const |
const |
|
|
Zвх |
|
|
|
|
Zвых |
|
|
|
|
стабилизация |
Uвых |
Iвых |
Uвых |
Iвых |