Влияние отрицательной обратной связи на параметры

1. Стабильность коэффициента усиления.

Идеальный усилитель должен иметь коэффициент, который бы не зависел от дестабилизирующих факторов. В реальных усилителях он не остается постоянным, вследствие зависимости параметров активных элементов от температуры и величины питающих напряжений. Покажем, что отрицательная обратная связь улучшает стабильность коэффициента усиления. Пусть коэффициент усиления K изменился на величину ∆ K. Тогда

∆ K_оос= (dK_оос/dK) ∆ K.

Продифференцировав выражение K_оос=K /(1+ βK) по K, получаем

dK_оос/dK= 1/(1+ βK)²,

Величину (1+ βK) обычно называют глубиной обратной связи. Т.о., относительная нестабильность коэффициента усиления устройства с ООС в глубину обратной связи меньше, чем без нее.

Аналогичное дифференцирование K_оос по β приводит к выражению

.

Относительная нестабильность K_оос оказывается прямо пропорциональной K_оос и абсолютной нестабильности β. При bК >>1 нестабильность K_оос полностью определяется нестабильностью элементов цепи обратной связи, состоящей из пассивных элементов, которые слабо зависят от дестабилизирующих факторов.

2. Полоса пропускания усилителя с обратной связью.

Введение цепи ООС расширяет полосу усиливаемых частот. Рассмотрим усилитель, передадочная характеристика которого дается выражением

K (jf) =K₀/ (1+ jf/f_в),

где f_в – верхняя граничная частота. Охватим такой усилитель частотнонезависимой цепью ООС с коэффициентом передачи b. Тогда передаточная функция будет иметь вид

K_оос (jf) = [ K₀/ (1+ jf/f_в)]/ [1+ β K₀/ (1+ jf/f_в)]= K_{0 оос} /{1+ jf /[(1+ β K₀) f_в ]}

Т.о., верхняя граничная частота и диапазон рабочих частот при введении ООС увеличивается в (1+ bK) раз

f_{оос в} =(1+ bK₀) f_в D f_оос =(1+ bK₀)D f

3. Нелинейные искажения.

Считаем что усилитель идеальный, искажения не создает, а все они создаются отдельным источником напряжения в выходной цепи – U_иск.

1) Если b =0, цепь обратной связи отсутствует, а U_вх =0, то выходной сигнал U_вых = U_иск

2) При отрицательной обратной связи 1> b >0; U_{вых.оос} = U_иск – bKU _{вых.оос}

При отрицательной обратной связи искажения, создаваемые усилителем уменьшаются в (1+ bK) раз, т.е. в глубину ОС.

Дата добавления: 2015-07-21