Zpětná vazba u zesilovačů

a .

4) Vliv na nelineární zkreslen:.

Záporná zpětná vazba způsobí linearizaci převodních charakteristik, což způsobí i pokles amplitud vyšších harmonických a tím i zmenšení činitele harmonického zkreslení.

5) Vliv na vstupní a výstupní impedanci:

Zde musíme rozeznávat paralelní (napěťovou) nebo sériovou (proudovou) zpětnou vazbu.

Vliv zpětné vazby na impedanci lze určit podle tzv. Bodeova vzorce

. Zpětnou vazbou se změní impedance z hodnoty Z na Z′, přičemž rozhodující vliv má velikost vratného poměru zpětné vazby βA.

Pro případ, že svorky, mezi nimiž se impedance určuje jsou spojeny nakrátko je βA(0). Jsou-li svorky, mezi nimiž se impedance určuje rozpojeny, je βA(∞).

βA(0) = βA, jestliže se spojením uvažované dvojice svorek nakrátko zpětnovazební smyčka neovlivní

βA = 0, jestliže spojení uvažované dvojice nakrátko způsobí zánik zpětné vazby.

βA(∞) = βA, jestliže rozpojením obvodu mezi uvažovanou dvojicí svorek (t.j. zařazení nekonečně veliké impedance) se zpětná vazba neovlivní

βA(∞) = 0, jestliže rozpojením obvodu mezi uvažovanou dvojicí svorek zpětná vazba zanikne.

Pro napěťovou zpětnou vazbu platí βA(0) = 0, βA(∞) = βA.

Pro proudovou zpětnou vazbu platí βA(0) = βA, βA(∞) = 0.

Pro výstupní impedanci:

při napěťové zpětné vazbě je

při proudové zpětné vazbě je

Máme-li tedy zesilovač s paralelní (napěťovou) zápornou zpětnou vazbou na výstupu a sériovou vazbou na vstupu, bude mít zesilovač malý výstupní odpor a velký vstupní odpor, což je v praxi nejžádanější případ.

Jinak můžeme říci, že zesilovač s paralelní zpětnou vazbou na výstupu se chová jako zdroj konstantního napětí. Klesne-li zátěž, vzroste výstupní proud, tím klesne výstupní napětí a i část βU2, kterou přivádíme zpět na vstup zesilovače. Tím vzroste napětí U1 na vstupu, což vede k zvětšení výstupního napětí a tím ke kompenzaci poklesu napětí U2, který tento regulační proces vyvolal.

Zesilovač se sériovou vazbou na výstupu se chová jako zdroj konstantního proudu. Vzroste-li výstupní proud tím, že poklesne zátěž, vzroste i část napětí βU2, tím se zmenší napětí U1 při konstantním napětí Us a poklesne i výstupní proud I2. Zesilovač se snaží udržet konstantní výstupní proud.

Při sériové zpětné vazbě na zesilovače je βA(0)=βA a βA(∞)=0, takže je mezi svorkami 1 - 1′ :

a pro paralelní zpětnou vazbu na vstupu je βA(0) = 0 a βA(∞) = βA. Potom je vstupní impedance

.

Často se používá smíšená zpětná vazba, t.j. současně působí napěťová i proudová zpětná vazba. Je-li A » 1 lze vzorec pro vratný podíl zjednodušit na tvar

Zesílení takového zesilovače potom závisí pouze na činiteli zpětné vazby a ne na nestabilních prvcích vlastního zesilovače a tyto zesilovače jsou vhodné pro měřící a jiné náročné účely.