Зворотні зв’язки в електронних схемах. Вплив зворотних зв’язків на схемотехніку і параметри підсилювачів. Використання зворотніх зв’язків для лінеаризації нелінійностей в електроних схемах, страница 2

        .                                                    (7).

Тобто, зворотній зв’язок по напрузі приводить до зниження вихідного опору підсилювача в 1+ gK_U раз, що підтверджує попередні обґрунтування.

Аналогічно можна показати, що зворотній зв’язок по струму навантаження приведе до відповідного зростання вихідного опору

            .                                                    (8).

В першому випадку завдяки зворотному зв’язку підсилювач наближається до джерела ЕРС, а в іншому – до ідеального джерела струму.

Вхідний опір залежить від способу заведення зворотного зв’язку. При відсутності такого вхідний опір визначається вхідною напругою і струмом підсилювача       .

При використанні послідовного способу заведення зворотного зв’язку вхідний опір

                             .

Так як

                              ,

 то маємо:

                                 ,                  (x).

При використанні паралельного способу заведення зворотного зв’язку аналогічно знайдемо:

                                                                  (y).

порівнюючи результат (x) і (y) знаходимо, що послідовний спосіб заведення зворотного зв’язку еквівалентний тому, ніби послідовно з вхідним опором приєднали допоміжний, в 1 +g×K_U раз більший. При паралельному способі, маємо ситуацію, при якій паралельно вхідній провідності приєднується провідність в 1 +g×K_U раз більше вихідної провідності ланки зворотного зв’язку.

Отримані результати показують, що зворотній зв’язок дає можливість як суттєво підвищувати вхідний опір підсилювача, так і зменшувати  його до дужу низьких величин. Перший з отриманих результатів має особливе значення в тих ситуаціях, коли необхідно підвищувати вхідний опір підсилювача, щоб не навантажувати попередні каскади або датчики сигналів, які мають високий внутрішній опір.

Від’ємний зворотній зв’язок широко використовується для покращення частотних властивостей підсилювача, або організацій необхідних амаплітудно-частотних характеристик. Розглянемо спочатку вплив зворотнього зв’язку на полосу пропускання підсилювача. Приймемо, що частотна залежність коефіцієнта підсилення підсилювача в області високих частот описується формулою:

                                    Рис. 4.4.                                     

При наявності загального зворотнього зв’язку яастотна залежність коефіцієнта підсилення, виходячи з ( 3 ) , прийме вигляд:

З отриманої формули витікає, що одночасно з зростанням верхньої робюочої частоти буде зменшуватись коефіцієнт підсилення підсилювача. Аналогічно можна показати, що така особливість являється характерною і для області низьких частот з тою лише різницею, що нижня робоча частота буде зменшуватись в 1+gК_U раз. Іллюстрацією такої особливості являється 

 AЧX багато- каскадного підсилювача з конденсаторним зв’язком між каскадами, що приведене на рис.4.4. При визначених обмеженнях на M_Н і М_В полоса робочих частот буде знаходитись в

інтервалі f_Н :f_В. При наявності зворотного зв’язку коефіцієнт підсилення зменшиться до величини

                             .

 При цьому, виходячи з умови незмінності M_Н і М_В, нижня робоча частота  зміститься вліво до f_Н.З, а верхня – до f_В.З, відповідно, вправо від f_В Полоса частот, що буде знаходитись в інтервалі f_Н.З - f_В.З  , суттєво розшириться.

Від’ємний зворотній зв’язок, який охоплює весь підсилювач, дає можливість знизити ве-личину нелінійних спо-творень. Якщо розгля-нути вищі гармонічні складові в вихідній напрузі як адитивну

                                        Рис.4.5.                            перешкоду, що діє між каскадами підсилювача К_U1 і  K_U2, то для вхідного сигналу коефіцієнт підсилення

                           ;

для сигналу перешкоди:

                           .

Виходячи з умов лінійності підсилювача при відсутності зворотнього зв’язку маємо:

                           .

 При наявності зворотного зв’язку:

                           .