Параллельная ОС по току

Четырехполюсники соединены параллельно-последовательно. При этом , а

зависит только от тока : при , и , то есть ОС исчезает.

Это простейшие виды ОС. На их основе можно создать различные смешанные, например, такой вид ОС, в котором одновременно зависит и от и от . При этом используется несколько цепей ОС.

Внешнюю ОС, создаваемую с помощью специальной цепи, всегда можно отнести к тому или иному виду, зная способ соединения четырехполюсников. Для внутренней или паразитной ОС такой определенности обычно нет и, поэтому, ее трудно учитывать и анализировать.

Оценим как зависит передаточная функция четырехполюсника от способа соединения входов схемы и схемы . При этом будем считать, что от способа соединения их выходов свойства мало зависят, поскольку и линейно связаны между собой законом Ома через .

Рассмотрим случай последовательной обратной связи по напряжению и определим коэффициент передачи четырехполюсника, охваченного ОС. Поскольку зависимыми параметрами в данном случае являются входное напряжение и выходной ток, то для описания системы используют систему уравнений вида (3). Если принять, что матрица описывает свойства четырехполюсника К, а матрица - свойства четырехполюсника К_ос , то матрица

(38)

описывает новый четырехполюсник К₀, образованный в результате последовательно-параллельного соединения четырехполюсников и . Зная новые значения h -параметров можно воспользоваться формулами (22) для определения характеристик четырехполюсника, охваченного последовательной обратной связью по напряжению.

Рассмотрим, как изменяются свойства четырехполюсника, охваченного обратной связью H -типа. Для этого выразим его коэффициент передачи по напряжению К₀ через коэффициенты и .

По определению (39)

Напряжение (40)

Напряжение (41)

Исключая из (39) и (40) и решая полученное уравнение относительно , находим:

Откуда, с учетом (39), получаем
(42)

Если обратная связь отрицательная, что соответствует условию < , то это возможно только в случае, если , или, если . Если , то формула (42) теряет смысл и ее следует анализировать специальными методами.

Рассмотрим аналогичным образом случай параллельной ОС по напряжению. Свойства схемы теперь будут определяться системой уравнений вида (2), поскольку зависимыми параметрами теперь являются токи и . Результирующее соединение, т.е. четырехполюсник охваченный обратной связью, описывается суммарными y -параметрами

(43)

Используя эти новые y -параметры можно определить все характеристики четырехполюсника, используя формулы типа (22).

Для сравнения с предыдущей схемой выразим коэффициент передачи по напряжению К₀ через коэффициенты и .

По определению

, (*)

где - входное напряжение от источника сигнала.

,

- входное сопротивление четырехполюсника ,

где y_BX - входная проводимость четырехполюсника , а y_OC - выходная проводимость четырехполюсника .

Поскольку ток не протекает через цепь y_OC, а ток не протекает через цепь y_BX, то и , и последнее соотношение принимает вид

(44)

где - входное напряжение четырехполюсника , а - выходное напряжение четырехполюсника . Физический смысл представления (44) заключается в том, что в результате параллельного соединения четырехполюсников и по входу четырехполюсника входное сопротивление четырехполюсника может быть представлено как входное сопротивление четырехполюсника и уменьшающего его слагаемого от четырехполюсника , что при постоянном входном напряжении соответствует увеличению тока через источник входного сигнала за счет подключения цепи ОС.

Подставляя (44) в (*) находим

(45)

Полная идентичность формул (45) и (42) указывает на их универсальность: это соотношение определяет коэффициент передачи замкнутой системы с обратной связью независимо от способа соединения четырехполюсников. Произведение называется петлевым коэффициентом передачи цепи ОС (или коэффициентом передачи разомкнутой цепи ОС).

Если под четырехполюсником понимать усилитель, то формула вида (45) описывает коэффициент передачи усилителя с ОС. Переходя в (45) к модулям, и учитывая инвертирующие свойства усилителя без
ОС, для усилителя с ООС получаем

(46)

Из (46) следует, что введение ООС всегда уменьшает К₀ по сравнению с К. Кроме этого, учитывая трансцендальный характер зависимости K(w), нетрудно показать, что увеличение K_OC приводит к увеличению полосы пропускания в усилителях с ООС.