5.3 Влияние обратной связи на стабильность коэффициента усиления с обратной связью

Коэффициент усиления усилителя зависит от многих дестабилизирующих факторов. Наибольшее влияние оказывают изменение температуры, что сказывается на свойствах полупроводниковых элементов, и изменение напряжения питания усилителя.

Изменение коэффициента усиления оценивается коэффициентом нестабильности , где- изменение коэффициента усиления под действием дестабилизирующих факторов.

Определим коэффициент нестабильности усилителя с обратной связью , полагая известным коэффициент нестабильности без обратной связи. После несложных преобразований получим

, (5.9)

,(5.10)

, (5.11)

. (5.12)

Из последнего выражения видно, что ПОС приводит к увеличению нестабильности, поэтому в усилителях практически не используется. Она находит применение в генераторах. ООС позволяет уменьшить нестабильность коэффициента усиления, вводя ее, удается создать измерительные усилители с коэффициентом нестабильности меньше 1%.

5.4 Влияние обратной связи на входное сопротивление

Входное сопротивление усилителя с обратной связью зависит от вида обратной связи (ООС или ПОС) и от способа введения. Поскольку в усилителях применяется в основном ООС, будем рассматривать ее влияние, для ПОС в конечной формуле необходимо поменять знак передна противоположный.

Рассмотрим последовательный способ введения (рисунок 5.7). Считаем известными входное сопротивление усилителя без обратной связи , коэффициент обратной связи, коэффициент усиления усилителя без обратной связии коэффициент петлевого усиления.

Для случая ООС можно записать

(5.13)

. (5.14)

Поделим левую часть выражения на ток , а правую - на равный ему ток,

получим

. (5.15)

Рисунок 5.7 - К определению входного сопротивления усилителя с последовательной обратной связью

Вывод - входное сопротивление усилителя при последовательной ООС увеличивается. Это явление легко объяснить – под действием последовательной ООС напряжение уменьшается на величину напряжения обратной связи, что приводит к снижению входного тока и увеличению входного сопротивления.

Рассмотрим параллельный способ введения ООС (рисунок 5.8).

Рисунок 5.8 - К определению входного сопротивления усилителя с параллельной обратной связью

Считаем известными входную проводимость усилителя без обратной связи , выходную проводимость цепи обратной связи, коэффициент обратной связи, коэффициент усиления усилителя без обратной связии коэффициент петлевого усиления.

Из структурной схемы рисунка 5.8 видно, что

, (5.16)

, (5.17)

. (5.18)

Найдя , и поделив левую часть выражения на напряжение, а правую на равное ему напряжениеполучим

. (5.19)

Вывод – при параллельной ООС входная проводимость увеличивается.

Это объясняется тем, что при параллельной ООС ток увеличивается на ток, который растет с увеличением напряжения.