Влияние обратной связи на частотные свойства усилителя

Влияние изменения частоты на коэффициент усиления рассмотрим на примере усилителя постоянного тока. Коэффициент усиления является комплексным числом и определяется уравнением

 

, (5.32)

 

где - коэффициент усиления усилителя без обратной связи на нулевой частоте, для УПТ он имеет максимальное значение;

- верхняя частота среза без обратной связи, это частота на которой модуль коэффициент усиления уменьшается в от своего максимального значения.

 

Изменение частоты можно рассматривать как дестабилизирующий фактор, влияющий на коэффициент усиления. Воспользуемся известным выражением коэффициента усиления с ООС

 

, (5.33)

 

подставив из предыдущего выражения, после явных преобразований получим

 

, (5.34)

 

где - коэффициент усиления усилителя с обратной связью на нулевой частоте.

- верхняя частота среза усилителя с обратной связью.

 

Вывод – отрицательная обратная связь увеличивает полосу пропускания усилителя, положительная обратная связь действует противоположным образом, уменьшает полосу пропускания усилителей.

На рисунке 5.11 показано влияние ООС на амплитудно-частотную характеристику усилителя.

 

Рисунок 5.11 - Амплитудно-частотная характеристика усилителей:

1-без обратной связи, 2- с отрицательной обратной связью

 

Амплитудно-частотная характеристика - это зависимость модуля коэффициента усиления от частоты для усилителя без обратной связи (рис11,1)

 

, (5.35)

 

и для усилителя с отрицательной обратной связью (рис.11,2)

 

. (5.36)

 

Можно увеличить частоту на столько, что модуль коэффициента усиления с обратной связью . Эта частота называется частотой единичного усиления . Ее легко найти

 

, (5.37)

 

учитывая, что , получим

 

. (5.38)

 

Таким образом, всегда произведение коэффициента усиления с обратной связью на верхнюю частоту среза остается постоянной величиной для данного усилителя при любой глубине обратной связи и равной частоте единичного усиления. Эта частота обычно является основным частотным параметром, характеризующим свойства усилителя.