Обратная связь по току

Отрицательная обратная связь по току применяется в выходных каскадах усилителей, выходной ток которых должен оставаться почти постоянным при значительных изменениях сопротивления нагрузки. Кроме того, она находит применение для стабилизации режима по постоянному току в транзисторных усилительных каскадах и подавления синфазного сигнала в дифференциальных каскадах.

Из структурной схемы усилителя с обратной связью по току (рис.1.10), где напряжение обратной связи U_ос=K₂R_осI_вых, следует, что

U₁=U_вх+K₂R_осI_вых .

Рис.1.10. Структурная схема усилителя с последовательной обратной связью по току

Разделив это равенство на U_вых, получим

,

где .

Кроме того, ,

откуда

.

Исходя из приведенных выше подстановок, выражение для коэффициента усиления усилителя с обратной связью по току сводится к виду

,

Из последнего выражения следует, что обратная связь по току сводится к обратной связи по напряжению. Это очевидно, так как напряжение обратной связи U_ос=K₂R_осI_вых=K₂U_выхR_ос/R_н . Так как напряжение обратной связи зависит в нашем случае от сопротивления нагрузки, то и коэффициент усиления будет существенно зависеть от этого сопротивления.

При глубокой отрицательной обратной связи по току имеем

.

Для определения выходного сопротивления с обратной связью по току представим усилитель с коэффициентом усиления K₁ в виде эквивалентного генератора с ЭДС K₁U_1х и внутренним сопротивлением R_вых. Тогда выходной ток усилителя

.

Подставив U₁=U_вх+K₂R_осI_вых, получаем

.

Разрешая последнее уравнение относительно I_вых, получаем

.

По теореме об эквивалентном генераторе для усилителя с обратной связью имеем

,

где коэффициент усиления усилителя на холостом ходу с обратной связью K_х=K_1х, так как на холостом ходу (I_вых=0) обратная связь по току не действует. Сравнивая последние два выражения, получаем выходное сопротивление с обратной связью по току:

R_вых=R_вых1+(1-K_1хK₂)R_ос .

В противоположность отрицательной обратной связи по напряжению, отрицательная обратная связь по току увеличивает выходное сопротивление на величину (1+K_1хK₂)R_ос, что для усилителя напряжения нежелательно.