6.3.4.   Влияние отрицательной ОС на частотные искажения

Амплитудно-частотная характеристика усилителя свидетельствует о снижении коэффициента усиления на границах полосы пропускания fн и fв и появлении частотных искажений. Введем частотно-независимую отрицательную ОС.

Под действием отрицательной ОС уменьшается коэффициент усиления каскада, а следовательно, и напряжение на его выходе. Это приводит к изменению напряжения ОС и результирующего напряжения на входе каскада

(U* = Uвх – Uос),

однако изменение усиления каскада даже с частотно-независимой ОС происходит неравномерно.

На средних частотах коэффициент усиления максимален, а следовательно, и максимально напряжение ОС:

Uос = βUвых,

на верхних и нижних частотах, где коэффициент усиления уменьшается, уменьшается и напряжение ОС. Следовательно, на верхних и нижних частотах на вход усилителя поступает больший, чем на средних частотах сигнал. В результате характеристика становится более равномерной, и полоса пропускания усилителя (Δf), охваченного отрицательной ОС, расширяется.

При частотно-зависимой отрицательной ОС коэффициент передачи цепи ОС зависит от частоты сигнала. Частотно-зависимая отрицательная ОС изменяет АЧХ усилителя по закону, обратному закону изменения коэффициента передачи цепи ОС в зависимости от частоты: β(ω). Частотно-зависимую отрицательную ОС широко используют для формирования АЧХ заданной формы.

Мы рассмотрели влияние последовательной отрицательной ОС по напряжению на входное и выходное сопротивления. Аналогично можно проанализировать влияние параллельной ОС на входное сопротивление и ОС по току на выходное (см. табл. 6.1).

Таблица 6.1

Влияние ООС на входное и выходное сопротивления

Вид ООС

Rвх

Rвых

Последовательная по напряжению

Увеличивается

Увеличивается

Последовательная по току

Увеличивается

Увеличивается

Параллельная по напряжению

Уменьшается

Уменьшается

Параллельная по току

Уменьшается

Увеличивается

При параллельной ОС принципиально наличие сопротивления Rг (внутреннего сопротивления источника питания). Если источник входного сигнала имеет малое внутреннее сопротивление, то последовательно с ним включают дополнительный резистор. При Rг = 0 на входе усилителя будет короткое замыкание (КЗ) напряжения ОС