6.3.2.   Влияние последовательной отрицательной ОС по напряжению на входное и выходное сопротивления усилителя

Входное сопротивление усилителя в основном зависит от способа подачи напряжения отрицательной ОС во входную цепь и не зависит от того, каким образом это напряжение снимается с выхода усилителя. Входное сопротивление усилителя с ОС (см. рис. 6.13) равно:

Rвх ос = Uвх / Iвх ос.

Напряжение на входных зажимах усилителя при отрицательной ОС:

Uвх = U*вх + Uос;                                                     (6.1)

Uос = U*вх βK;                                                       (6.2)

U*вх = Iвх ос Rвх.                                                     (6.3)

Подставим выражения (6.2) и (6.3) в выражение (6.1), получим:

Uвх = Iвх ос Rвх (1 + βK);

Rвхос = Rвх (1 + βK).                                                    (6.4)

Из выражения (6.4) видно, что введение последовательной отрицательной ОС эквивалентно включению последовательно со входным сопротивлением усилителя дополнительного сопротивления (Rвх βK).

Таким образом, применение последовательной отрицательной ОС позволяет при больших значениях петлевого усиления (βK) получать достаточно высокое (десятки мегаом) входное сопротивление.

Выходное сопротивление усилителя в отличие от его входного зависит от того, как снимается напряжение ОС (пропорционально выходному напряжению или пропорционально выходному току), но не зависит от способа подачи напряжения ОС во входную цепь.

Выходное сопротивление усилителя с отрицательной ОС по напряжению равно:

Rвх ос = Rвых / (1 + βK).

То есть при введении этого вида ОС выходное сопротивление уменьшается в (1 + βK) раз, что позволяет реализовать усилитель с малым (единицы ом) выходным сопротивлением, приближая его выходную цепь к идеальному источнику напряжения, выходной сигнал которого мало изменяется при различных сопротивлениях нагрузки.