Вплив зворотного зв’язку на інші показники пристрою

Якщо позначити напругу гармонік, фону чи завади на вході
пристрою з ВЗЗ як , тоді вважаючи пристрій лінійним та нехтуючи складовими вищих ступенів, дістанемо, що дорівнює різниці напруг, утворюваних підсилювачем і напругою , яка проходить через кола: зворотного зв’язку – , вхідне – та підси­лювач (рис. 5.3)

.

Рисунок 5.3 – Структурна схема підсилювача охопленого ВЗЗ послідовним за напругою

Розв'язуючи рівняння відносно , дістанемо

,

(5.12)

тобто ВЗЗ зменшує рівень гармонічних складових, фону та завади, котрі виникають у пристрої, пропорційно глибині зворотного зв’язку.

Це правило виконується для всіх видів ВЗЗ.

На цій підставі можемо записати вираз для коефіцієнта не­лінійних спотворень пристрою з ВЗЗ

,

(5.13)

тобто охоплення пристрою ВЗЗ дозволяє здобути високу лінійність підсилення та малий рівень фону і перешкод.

Коефіцієнт підсилення змінюється під впливом факторів, які звуться дестабілізуючими. До них відносяться зміна напруги джерела живлення, температури навколишнього середовища, старіння компонен­тів та заміна їх іншими тощо.

Нестабільність коефіцієнта підсилення оцінюється відносним змінюванням підсилення під впливом того чи іншого дестабілізуючого фактора.

Для пристрою, не охопленого ВЗЗ, нестабільність коефіцієнта підсилення

,

де — диференціал прохідного коефіцієнта підсилення напруги. Для пристрою з ВЗЗ

.

(5.14)

Отже, ВЗЗ зменшує нестабільність пропорційно глибині зворот­ного зв’язку. Ця властивість ВЗЗ дозволяє створити підсилювальні пристрої з високою стабільністю коефіцієнта підсилення. Зворотний зв’язок також дозволяє змінювати частотну, фазову ті перехідну характеристики. Вплив ВЗЗ на частотну характеристику підсилювача можна показати графічно за допомогою способу А. А. Різкина. Досліджуючи частотну характеристику пристрою з ВЗЗ за допо­могою зазначеного способу, можна показати, що вона стає більш рівномір­ною, коефіцієнт частотних спотворень

.

(5.15)

Фазовий зсув сигналів у пристрою з ВЗЗ також менший і зміню­ється в менших межах

.

Вивчаючи частотну характеристику пристрою з ВЗЗ, особливо важливо звернути увагу на те, що на частотах та , де вектор (рис. 5.4), здійснюється перехід від’ємного ЗЗ у додатний, внаслідок чого на АЧХ пристрою виникають пагорби (рис. 5.5).

Якщо використовують частотно–залежний ВЗЗ, форма АЧХ зміню­ється за законом, протилежним закону зміни , тобто коефіці­єнта передачі кола зворотного зв’язку (рис. 5.6).

Рисунок 5.4 – Годограф підсилювача охопленого ВЗЗ

Рисунок 5.5 – АЧХ підсилювача з різною глибиною ВЗЗ

Рисунок 5.6 – АЧХ кола ВЗЗ (а) і підсилювача (б)

Виходячи з того, що частотна, фазова та перехідна характерис­тики зв’язані і визначають одна одну, треба мати на увазі, що зворотний зв’язок спричиняє одночасні їх зміни.