Влияние ОС на ширину полосы пропускания.

Для однокаскадного усилителя:

;

;

 

Для низкочастотных усилителей условие противофазности входного и выходного сигналов выполняется лишь на средних частотах. За счет фазовых сдвигов на частотах близких к граничным каждого каскада возможен переход ООС в ПОС.

 

Влияние ОС на коэффициент гармоник.

ООС приводит к уменьшению как паразитных гармоник сигнала, так и самого полезного сигнала. Данное уменьшение полезного сигнала мажет быть компенсировано за счет использования зонального усилительного каскада, устанавливаемого до каскада с ООС (каскада мощного усиления, характеризуемого значительными нелинейными искажениями).

Установим связь между наибольшим значением входного напряжения без и с ООС. При последовательной ООС:

 

 

Максимальное входное напряжение определяется допустимыми нелинейными искажениями:

 

в раз меньше без ОС:

;

,т.к. (без ОС при заданном )

 

Влияние ООС на входное сопротивление усилителя.

Входное сопротивление усилителя определяется способом введения четырехполюсника ОС во входную цепь усилителя. Способ снятия ОС практически не влияет на .

Входное сопротивление У с последовательной ОС (см. рис а):

.;

;

;

(ОУ )

 

При последовательной ООС входное сопротивление возрастает в раз.

При параллельной ООС входное сопротивление уменьшается в раз.

 

 

Влияние ООС на выходное сопротивление усилителя.

Выходное сопротивление усилителя с ОС зависит от способа включения цепи ОС в выходную цепь У, и не зависит от способа введения.

Определим выходное сопротивления усилителя с последовательной ООС по напряжению (см. рис. б):

- ; (замыкают клеммы, остается);

- На выходные зажимы усилителя подается напряжение ;

 

Тогда на вход усилителя поступает только напряжение ОС, (предполагается ). Напряжение усиливается, создавая на выходе . по знаку совпадает с , поскольку усилитель инвертирует входной сигнал ( меняется на противоположный).

Т.о., в выходной цепи действуют два сигнала ЭДС, направление которых совпадает. Сопротивление принимают значительно большим (чтобы не шунтировать его), сл-но выходной ток будет определяться только сопротивлением , сопротивлением усилителя без ОС.

,

, где .

Т.о., ООС по напряжению приводит к уменьшению в раз. Это объясняется тем, что ООС по напряжению стабилизирует выходное напряжение, т.е. противодействует его изменению.

;

При ООС по току возрастает раз, поскольку она стабилизирует выходной ток, т.е.

.

 

 

Широкополосные каскады.

Широкополосные усилители предназначены для усиления электрических сигналов в диапазоне частот от 1-ц Гц до 10~100-ен МГц, а также для усиления импульсных сигналов.

Для расширения полосы пропускания в области низких частот (уменьшение нижней граничной частоты ) необходимо увеличивать постоянную времени . Увеличение достигается за счет максимально возможного увеличения емкостей разделяющих и шунтирующих конденсаторов, а также сопротивлений резисторов в цепях перезаряда этих конденсаторов.

Увеличение С ограничивается их размерами

Увеличение R ограничивается параметрами транзистора (т.к. , т.к. )

Для расширения полосы пропускания в области высоких частот (увеличение верхней граничной частоты ) необходимо уменьшить постоянную времени .

Исключить влияние емкостей p-n переходов транзистора возможно путем применения высокочастотных транзисторов.

возможно уменьшить за счет уменьшения и , но обычно задается при .

Если описанные меры не дают существенного выигрыша, то применяют специальные корректирующие цепи для низких и высоких частот.