Open Library - открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

Категории

Электроника Выходное сопротивление схемы
просмотров - 141

Входное сопротивление схемы

Благодаря наличию обратной связи к сопротивлению rд приложено очень малое напряжение

Uд = Uвых/KU = U1/(1+KU),

где  = R1/(R1+R2) - коэффициент передачи делителя в цепи обратной связи. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, через это сопротивление протекает только ток, равный U1/rд(1+KU). По этой причине дифференциальное входное сопротивление, благодаря действию обратной связи, умножается на коэффициент 1+KU. Согласно рис. 12, для результирующего входного сопротивления схемы имеем:

Rвх= rд(1+KU)||rвх

Эта величина даже для операционных усилителœей с биполярными транзисторами на входах превышает 109 Ом. Следует однако помнить, что речь идет исключительно о дифференциальной величинœе; это значит, что изменения входного тока малы, тогда как среднее значение входного тока может принимать несравненно бoльшие значения.

Рис. 12. Схема неинвертирующего усилителя с учетом собственных сопротивлений ОУ

Реальные операционные усилители довольно далеки от идеала в отношении выходного сопротивления. Так, рассмотренный выше ОУ типа А741 имеет rвых 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 Uд не остается постоянной, а изменяется на величину

dUд= - dUn = -dUвых (13)

Для усилителя с линœейной передаточной характеристикой изменение выходного напряжения составляет

dUвых=KUdUд - rвых dIвых

Величиной тока, ответвляющегося в делитель напряжения обратной связи в данном случае можно пренебречь. Подставив в последнее выражение величину dUд из (13) с учетом (12), получим искомый результат:

В случае если, к примеру,  =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 всœего 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 величинœе выходного сопротивления усилителя без обратной связи.


Читайте также


  • - Выходное сопротивление схемы

    Входное сопротивление схемы Благодаря наличию обратной связи к сопротивлению rд приложено очень малое напряжение Uд = Uвых/KU = U1/(1+KU&... [читать подробенее]


  • - Выходное сопротивление схемы

    Входное сопротивление схемы Благодаря наличию обратной связи к сопротивлению rд приложено очень малое напряжение Uд = Uвых/KU = U1/(1+KU&... [читать подробенее]