i/=f>B,4-f/ = C/ + pzjB, - (5-21)

Из этих выражений определим f:

if =-вхК - 5 22)

2вьп< + (1-Кр)2ев + 2

В последнем выражении коэффициент при Z равен единице. Следовательно, остальная часть знаменателя выражает собой выходное сопротивление усилителя с обратной связью по току:

Z:b,xr = ZB, + (l-/<-p)Z, (5.23)

где индекс Т отмечает, что в усилителе сделана связь по току. Коэффициент усиления собственно усилителя не изменяется при введении связи по току, т. е.

КтК. (5.24)

Пользуясь (5.23) и (5.24), выражение (5.22) можно записать более кратко;

/вь,х-7- (5.25)

очень небольшие изменения усиления, например 6%, обратная связь существенно улучшает усилитель. Действительно, без обратной связи при й = йв = 0,94 получается ((от )в = 0,25, а с обратной связью /С Р = -2 верхняя частота ((ot )b= 1,58. Следовательно,

1.58 д

Если учесть, что усиление Ка уменьшилось в три раза, то получится выигрыш в добротности в два раза: /С,(0в=2,П /Сов- В области частот (0Тд<1 происходит заметное уменьшение фазовых искажений. Усилители с глубокой обратной связью работают с очень небольшими фазовыми и амплитудными искажениями вплоть до частоты иТд=1.

§ 5.3. Обратная связь по току

Коэффициент усиления и выходное сопротивление. Определим выходной ток усилителя рис. 5.2, следуя методу, применявшемуся нами в начале предыдущего параграфа:

~ (5.20)

g g gj ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ ПО ТОКУ 157

Аналогично выражению (5.11) напишем формулу коэффициента усиления нагруженного усилителя

В противоположность обратной связи по напряжению, как видно из (5.23), отрицательная обратная связь по току увеличивает выходное сопротивление усилителя. Из-за этого постоянная времени Хат увеличивается, а постоянная тт- уменьшается, частотные и переходная характеристики ухудшаются. Такое изменение параметров и характеристик усилителя объясняется тем, что в случае связи по току происходит регулирование величины падения напряжения на сопротивлении связи ZjB, а не на сопротивлении Z , как это было при обратной связи по напряжению.

Если отрицательная обратная связь по току достаточно сильна и можно полагать, что

выхгн, (5.27)

то формула (5.26) упростится;

КиагрТ = -rJ-Zji = SycZ, (5.28)

вых г

5;с = -Д- (5.29)

вых г

является крутизной усилителя.

Из выражения (5.28) непосредственно следует, что выходное напряжение усилителя с сильной отрицательной связью по току пропорционально сопротивлению нагрузки. И наоборот, выходной ток такого усилителя почти не зависит от нагрузки, пока соблюдается условие (5.27).

Обратную связь по току делают именно для того, чтобы обеспечить неизменность тока в нагрузке при изменении ее величины. В этом случае естественно пользоваться крутизной и выходной проводимостью усилителя как его основными параметрами.

Крутизна и выходная проводимость. На схеме рис. 5.10 указаны параметры усилителя в системе проводимостей. Чтобы выявить соответствие между параметрами усилителей со связью по напряжению и со связью по току, сведем все параметры в таблицу.

Таблица 5.1

Соответствие между параметрами усилителей со связью по напряжению и по току

Обратная связь по напряжению

вых вых

к, к*

7 7 вых> вых

Обратная связь по току

вых Syc. Syg

свР

XI в

С>вх. t>. f>o

в общей выходной проводимости Fg наряду с выходной проводимостью Квых собственно усилителя следует учитывать и сопро-

тивление связи Z, , т. е.

-x-C,1/Zcb

Определим выходное напряжение усилителя:

(5.30)

(5.31) (5.32)

(5.33)

вых Ь (1 Syc2(.Bp) Kji

Разделив числитель и знаменатель на коэффициент при проводимости нагрузки, получим выражение для выходного напряжения

=t>BX + oc. t/ , = /B Z,3P = t>B F Z,3p.

Из последних трех выражений находим:

/вь.х=-

fBX Syc

.f>BX

1 ~уссвР

с--V

1 Sy<;2(.B

Отмечая звездочкой новую крутизну усилителя

1 SycCB

(5.34)

(5.35)