Отрицателна обратна връзка в операционен усилвател и затворена петлова печалба на операционния усилвател

Отрицателна обратна връзка в операционен усилвател

Получаваме отрицателна обратна връзка в операционен усилвател чрез свързване на изходния терминал на операционен усилвател с неговия инвертиращ входен терминал чрез подходяща резисторна елемент, както е показано по-долу.

Добивката на операционен усилвател с отрицателна обратна връзка се нарича добивка при затворена петля.

Добивка при затворена петля на операционен усилвател

Когато свържем резистор за обратна връзка и резистор в поредност с инвертиращия входен терминал на операционен усилвател, както е показано на горната снимка, добивката на системата просто става отрицателно отношение на резисторната елемент за обратна връзка към входната резисторна елемент. Операционният усилвател има собствена добивка. Добивката практически е много голяма, а идеално е безкрайна. Можем да наложим предварително определена добивка на системата, независимо от собствената добивка на операционния усилвател (добивка при открита петля). Правим това, като избираме подходящи стойности на резисторната елемент в поредност (Ri) и резисторна елемент за обратна връзка (Rf). Добивката на системата с операционен усилвател трябва да бъде

За да разберем добивката при затворена петля на 741 операционен усилвател, нека разгледаме пример. 741 операционен усилвател има следните параметри.

Нека намерим добивката при затворена петля на операционен усилвател, когато свържем 10 kΩ резистор в поредност с инвертиращия терминал и 20kΩ резистор като обратна връзка.

Еквивалентната схема на операционния усилвател с входен източник ще бъде както е показано по-долу,

Нека приемем, че напрежението в точка 1 е v. Сега прилагайки закон на Кирхоф за тока в тази точка, получаваме,

Сега, прилагайки закона на Кирхоф за тока в точка 2, получаваме,

Сега, от фигурата се установява, че,

От уравненията (i) и (ii) получаваме,

Така, добивката при открита петля на операционния усилвател е, 2 × 105.
докато добивката при затворена петля се явява само 2.

Нека вземем друг пример за добивка при затворена петля на операционен усилвател.

Еквивалентната схема на горния 741 операционен усилвател може да бъде пренарисувана като,

Сега, като приемем, че напрежението в точка 1 е v, прилагайки закон на Кирхоф за тока в точка 1, получаваме,