6.ZpetnaVazbaAJejiVyuziti

♦

Popis obvodu vychází z obr. 6.25, kde jsou zavedeny nezbytné počítací šipky napětí.

Obr. 6.25 Neinvertující zapojení operačního zesilovače, zavedení počítacích šipek, příklad 6.5

Jak již víme z příkladu 6.1, jedná se o napěťovou zpětnou vazbu sériovou, zápornou. Vzhledem k hodnotám odporové zpětnovazební sítě, je podmínka unilaterity zpětnovazební sítě téměř dokonale splněna viz diskuze k úloze k řešení 6.1. Zpětnovazební odpory a jsou řádově větší než výstupní odpor operačního zesilovače , takže výstupní odpor můžeme považovat za zanedbatelný („jakoby nulový“). Diferenční odpor je řádově ještě větší, takže ho můžeme považovat vůči ostatním hodnotám odporů za dostatečně velký („jakoby nekonečně velký“).

Přenos neinvertujícího zesilovače (přímé cesty) je kmitočtově závislý a daný vztahem

.

Přenos zpětnovazební sítě (cesty) je dán děličem , , je kmitočtově nezávislý a definovaný

.

Celkový přenos struktury s operačním zesilovačem se zesílením

a mezním úhlovým kmitočtem

nebo kmitočtem

je kmitočtově závislý a je daný vztahem

.

Vstupní impedanci struktury pro nulový kmitočet (odpor) určíme ze vztahu

a výstupní impedanci pro nulový kmitočet (odpor) ze vztahu

.

Amplitudová a fázová kmitočtová charakteristika obvodu je na obr. 6.26.

Obr. 6.26 Logaritmicko amplitudová a semilogaritmicko fázově kmitočtová charakteristika neinvertujícího zapojení operačního zesilovače, příklad 6.5

Zpětná vazba může být záporná nebo kladná a definujeme ji podle absolutní hodnoty jmenovatele přenosu zpětnovazební struktury . Je-li jde o zápornou zpětnou vazbu, jinak jde o vazbu kladnou. Zvláštním případem kladné zpětné vazby je nulová hodnota jmenovatele výsledného přenosu , kdy velikosti přenosu přímé a zpětnovazební cesty jsou stejné a jejich fáze se liší o 180 °. Zpětnovazební struktura tak produkuje výstupní signál i bez přítomnosti vstupního signálu a chová se jako oscilátor. Je-li podmínka oscilací splněna v širokém pásmu kmitočtů, mluvíme o klopném obvodu. Normovanou diferenciální citlivost zavádíme, abychom postihli vliv zpětné vazby na změnu přenosu přímé cesty. Amplitudová přenosová charakteristika zesilovače má tvar obrácené „vanové“ charakteristiky a je vymezena dolním úhlovým kmitočtem a horním úhlovým kmitočtem , jejichž rozdíl definuje šířku pásma zesilovače. Záporná zpětná vazba sice zmenšuje zesílení zesilovače, ale zvětšuje jeho šířku pásma a stabilitu. Záporná sériová zpětná vazba proudová i napěťová zvyšuje velikost vstupní impedance obvodu. Naproti tomu záporná paralelní zpětná vazba proudová i napěťová snižuje velikost vstupní impedance obvodu. Záporná proudová zpětná vazba zvyšuje velikost výstupní impedance obvodu. Naproti tomu záporná napěťová zpětná vazba snižuje velikost vstupní impedance obvodu.