Влияние обратной связи на входное и выходное сопротивления

Влияние ОС на входное сопротивление зависит от знака, глубины и способа подачи ОС на вход устройства и не зависит от способа снятия ОС с его выхода.

Для получения количественных соотношений следует воспользоваться теоремой Блекмана.

(1.14)

где , – сопротивление между двумя любыми точками схемы без ОС и при наличии её; – глубина ОС в режимах короткого замыкания и холостого хода между этими же точками.

Для входного сопротивления выражение (1.14) примет вид

, (1.15)

где индекс "1" у глубины ОС говорит о том, что соответствующие режимы осуществляются на входе устройства.

Если связь параллельная (рис. 1.2,в и рис. 1.2,г), то F_1КЗ = 1 (ОС в режиме короткого замыкания, т.е. при Z₁ =0, не действует) и

. (1.16)

При ООС и , т.е. параллельная (не важно по току или напряжению) ООС уменьшает входное сопротивление устройства.

Выражение для через y-параметры можно найти, если воспользоваться табл.1.1. Например, для параллельной ООС по напряжению и при отсутствии шунтирующего влияния ЦОС.

и

. (1.17)

Из неравенства следует, что ОС сильнее влияет на входное сопротивление, чем на коэффициент передачи. Причем это утверждение относится к любому способу подачи ОС на вход устройства. Физически это можно объяснить следующим образом. Входное сопротивление устройства с ОС (рис.1.2 в) . При введении ООС , т.е. ЦОС подает на входной узел ток ОС, но не нагружает этот узел дополнительной проводимостью (мы сделали допущения об отсутствии шунтирующего влияния ЦОС). Выходное напряжение . Коэффициент передачи K=U₂/U₁=const определяется только параметрами АЭУ и не зависит от того, есть ОС или нет, . Таким образом, при введении ООС возрастает ток , потребляемый от источника сигнала, уменьшая напряжение и , а значит и коэффициент передачи . Входное сопротивление будет изменяться сильнее, так как будет не только уменьшаться напряжение , но и возрастать ток .

При последовательной ОС (рис. 1.2 а и рис. 1.2 б) (ОС не действует в режиме холостого хода на входе) и из (1.15) следует, что

. (1.18)

Таким образом, последовательная ООС () увеличивает входное сопротивление устройства, что во многих случаях является положительным фактором.

Если воспользоваться формулой Блекмана для выходного сопротивления, то

(1.19)

где ,– глубина ОС в режиме короткого замыкания (Z₂ = 0) или холостого хода (Z₂ = ) на выходе устройства.

Влияние ОС на выходное сопротивление определяется знаком ОС, её глубиной и способом снятия с выхода устройства и не зависит от способа подачи на его вход.

При ОС по напряжению = 1 и

. (1.20)

Таким образом, ООС данного типа уменьшает выходное сопротивление, т.к. при этом , что очень часто является положительным фактором.

При ОС по току = 1 и

, (1.21)

т.е. ООС по току увеличивает выходное сопротивление, что, как правило, нежелательно.

Таким образом, для увеличения входного и уменьшения выходного сопротивления следует применять последовательную ООС по напряжению (например, эмиттерный повторитель).

Как и в случае входного сопротивления ОС сильнее воздействует на выходное сопротивление, чем на коэффициент передачи, поскольку и .