Выходное сопротивление схемыРеальные операционные усилители довольно далеки от идеала в
отношении выходного сопротивления. Так, рассмотренный выше ОУ типа mА741 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:
При работе усилителя, охваченного обратной связью, величина
Uд не остается постоянной, а изменяется на величину dUд= - dUn = -bdUвых (13) Для усилителя с линейной 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:
Если, например, b =0,1, что
соответствует усилению входного сигнала в 10 раз, а
KU=105 , то выходное сопротивление усилителя mА741 снизится с 1 кОм до 0,1 Ом. Вышеизложенное,
вообще говоря, справедливо в пределах полосы пропускания усилителя
fп, которая для mА741 составляет всего
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 величине выходного сопротивления усилителя
без обратной связи.
|