При КU → ∞ коэффициент усиления схемы с ООС определяется простым отношением

. (21.18)

Видим, что К_Uoc определяется лишь отношением сопротивлений (R₁ + R₂)/R₁ и не зависит от К_U, т.е. все дестабилизирующие факторы ликвидированы. В практических схемах значения сопротивлений следует выбирать в пределах 10³ ¸ 10⁶ Ом. Например, при R₁ = 2×10³ Ом и R₂ = 2×10⁵ Ом. К_Uос = 101. Теперь передаточная характеристика ОУ с ОС будет иметь достаточно большую область линейного участка. Для наших примеров диапазон входного сигнала расширяется до значения ±0,1В (пунктир на рис. 21.10, а).

Схема инвертирующего ОУ с ООС приведена на рис. 21.10, в. В схеме входной сигнал и сигнал ООС поступают на инвертирующий вход ОУ. При этом происходит сложение токов I_вх и I_oc. Коэффициент усиления схемы определяется отношением

. (21.19)

Знак минус указывает, что фазы входного и выходного сигналов противоположны.

Таким образом, введение ООС в схему ОУ позволяет повысить стабильность коэффициента усиления и расширить линейный участок передаточной характеристики.

Полоса пропускания ОУ с ОС лежит в диапазоне от 0 до f_макс, причем,

. (21.20)

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ

21.1. На какие классы разделяют усилители сигналов по их частотным свойствам?

21.2. В чем заключается отличие УПТ от УНЧ и можно ли считать их взаимозаменяемыми?

21.3. Чем отличаются резистивные усилители от резонансных?

21.4. Будет ли изменяться передаточная характеристика усилительного каскада по схеме с общим эмиттером, если изменять коэффициент передачи тока базы?

21.5. Используя графики рис. 21.2 проверьте, как изменяется коэффициент усиления каскада при изменении Е_к и R_к.

21.6. Определите сопротивление R_б в схеме смещения с фиксацией тока базы, если Е_к = 10 В, ток коллектора в режиме покоя I_к = 5,0 мА, коэффициент передачи тока базы β = 100, а обратный ток коллектора I_кэо = 50 мкА.

21.7. Определите значение сопротивлений делителя в схеме смещения с фиксацией напряжения базы U_б, если Е_к = 10 В, I_бп = 49,5 мкА, а U_бп = 0,13 В.

21.8. В усилителе по схеме рис. 21.3, б известны Е_к = 10 В, R_к = 1000 Ом, R_н = 200 Ом, I_бп = 49,5 мкА, U_бп = 0,13 В. Определите R_вх, R_вых и К_U, полагая β = 100. (Обратным током коллектора пренебречь).

21.9. В усилителе по схеме с общим коллектором (рис. 21.7, а) известны R_н = R_э = 200

Ом, U_бп = 0,13 В, I_бп = 49,5 мкА, I_кэо 50 мкА, а I_кп = 5 мА. Определите R_вх и К_U.

21.10. Определите К_U усилителя по условию задачи 21.8, если между выходом усилителя и нагрузкой включен каскад по условию задачи 21.9.

21.11. Каким фактором определяется название дифференциального усилителя?

21.12. Почему в схеме дифференциального усилителя R_э не влияет на К_U?

21.13. Усилитель по схеме рис. 21.10,б имеет К_U = 100. Определите верхнюю граничную частоту АЧХ усилителя, если U_m.вых = 10 В, частота единичного усиления ОУ f₁ = 2 МГц, а ν_н = 1 В/мкС.