Способы подачи ОС

Коэффициент b показывает какую часть выходного напряжения Uвых составляет напряжение ОС Uос, передаваемое на вход усилителя. Обычно b<1.

Схемы ОС бывают последовательными, когда напряжение ОС подается на вход усилителя последовательно с входным сигналом (см.рис.а) и параллельными, когда напряжение ОС подается на вход усилителя, параллельно входному сигналу (см.рис.б).

В зависимости от способа подключения звена ОС к выходу усилителя, различают ОС по напряжению и по току.

В схемах усилителей с ОС по напряжению, напряжение ОС Uос передаваемое на вход усилителя с его выхода, пропорционально выходному напряжению Uвых (см.рис.в), а в схемах с ОС по току- пропорционально току нагрузки Iнагр на выходе устройства (см.рис.г).

Если напряжение ОС состоит из двух составляющих, одна из которых пропорциональна току, а вторая- напряжению, то получим смешанную связь.

Рассмотрим влияние ОС на коэффициент усиления усилителя. Т.к. ОС или положительная или отрицательная, то напряжение ОС в общем случае можно записать так: Uос= + bUвых, где знак "+" для ПОС, а "-" для ООС. Тогда напряжение, приложенное к входной цепи Uвх’=Uвх+(+ Uос)=Uвх+(+ Uвхb). Откуда выражение для напряжения входного сигнала:

Uвх=Uвх’-(+ bUвых).

Коэффициент усиления усилителя, охваченного цепью ОС, представляет собой отношение выходного напряжения Uвых к входному, тогда .

Разделим числитель и знаменатель на Uвх’: .

Произведение + bК- есть фактор ОС, знак его не совпадает со знаком ОС. При положительной ОС Кос=К/(1-bК), то есть знаменатель дроби уменьшается, а при отрицательной ОС Кос=К/(1+bК), т.е. коэффициент усилителя уменьшается в (1+bК) раз. Но ООС повышает стабильность работы усилителя в (1+bК) раз.

Причинами нестабильности работы усилителя являются:

* изменение температуры,

* нестабильность напряжений источников питания,

* старение деталей и усилительных элементов и т.п.

Применение стабилизаторов напряжений и температуры экономически невыгодно и результаты при этом менее эффективны, чем при использовании ОС.

ОС, изменяя коэффициент усиления усилителя, изменяет и его частотную, фазовую и переходные характеристики.

Следует иметь в виду, что один и тот же усилитель на одних частотах может иметь ООС, а на других за счет изменения модуля и фазы bК связь может стать положительной, что может вызвать в усилителе генерацию.

Если цепь ОС в рассматриваемой полосе частот не вносит частотных искажений и фазовых сдвигов, то такую ОС называют частотно независимой, в противном случае ОС является частотно зависимой. Частотно зависимая ООС позволяет спрямить частотную характеристику усилителя. Если на какой- либо частоте коэффициент усиления К уменьшается, то одновременно уменьшается и напряжение ОС, подаваемое в противофазе с напряжением сигнала на входе. Это влечет за собой увеличение суммарного напряжения на входе, в следствии чего напряжение на выходе усилителя уменьшается в меньшей степени. При наличии подъема в частотной характеристике наблюдается обратная картина.

За счет изменения знак ОС на крайних частотах частотная характеристика может иметь подъем даже в том случае, когда усилитель до введения ОС имел характеристики с провалом на этих частотах.