Выходное сопротивление схемы

Реальные операционные усилители довольно далеки от идеала в отношении выходного

сопротивления. Так, рассмотренный выше ОУ типа А741 имеет r_вых

порядка 1 кОм. Оно, правда, в значительной степени уменьшается применением

отрицательной обратной связи по напряжению. Снижение выходного напряжения

схемы, вызванное падением напряжения на rвых при подключении нагрузки,

передается на n-вход усилителя через делитель напряжения R₁, R₂

. Возникающее при этом увеличение дифференциального напряжения компенсирует

изменение выходного напряжения.

Выходное сопротивление операционного усилителя, не охваченного обратной

связью, определяется выражением:

Для усилителя, охваченного обратной связью, в соответствии со схемой на рис.

12, эта формула принимает вид:

 

.

(12)

 

При работе усилителя, охваченного обратной связью, величина U_д не

остается постоянной, а изменяется на величину

dU_д= - dU_n = -dU_вых (13)

Для усилителя с линейной передаточной характеристикой изменение выходного

напряжения составляет

dU_вых=K_UdU_д - r_вых dI_вых

Величиной тока, ответвляющегося в делитель напряжения обратной связи в данном

случае можно пренебречь. Подставив в последнее выражение величину dU_д

из (13) с учетом (12), получим искомый результат:

Если, например, В =0,1, что соответствует усилению входного сигнала в 10 раз,

а KU=105 , то выходное сопротивление усилителя А741 снизится с 1 кОм до 0,1

Ом. Вышеизложенное, вообще говоря, справедливо в пределах полосы пропускания

усилителя fп, которая для А741 составляет всего только 10 Гц. На более

высоких частотах выходное сопротивление ОУ с обратной связью будет

увеличиваться, т.к. величина |KU| с ростом частоты будет уменьшаться со

скоростью 20дБ на декаду (см. рис. 3). При этом оно приобретает индуктивный

характер и на частотах более fт становится равным величине выходного

сопротивления усилителя без обратной связи.