Negativní zpětná vazba v operačním zesilovači a uzavřený smyčkový zisk operačního zesilovače

Záporná zpětná vazba v operačním zesilovači

Získáme zápornou zpětnou vazbu v operačním zesilovači spojením výstupu operačního zesilovače s jeho inverzním vstupem přes vhodný odpor, jak je znázorněno níže.

Zisk operačního zesilovače s zápornou zpětnou vazbou se nazývá uzavřený zisk.

Uzavřený zisk operačního zesilovače

Když připojíme odpor zpětné vazby a odpor v sérii k inverznímu vstupu operačního zesilovače, jak je znázorněno na obrázku výše, zisk systému se stane negativním poměrem odporu zpětné vazby k vstupnímu odporu. Operační zesilovač má svůj vlastní zisk. Tento zisk je prakticky velmi vysoký a ideálně nekonečný. Můžeme předepsat určitý zisk systému bez ohledu na vlastní zisk operačního zesilovače (otevřený zisk). To děláme volbou vhodných hodnot vstupního odporu v sérii (Ri) a odporu zpětné vazby (Rf). Zisk operačního zesilovače by měl být

Abychom pochopili uzavřený zisk 741 operačního zesilovače, projděme si příklad. 741 operační zesilovač má následující parametry.

Nechť najdeme uzavřený zisk operačního zesilovače, když připojíme 10 kΩ odpor v sérii s inverzním vstupem a 20kΩ odpor jako cestu zpětné vazby.

Ekvivalentní obvod operačního zesilovače s vstupním zdrojem bude vypadat následovně,

Předpokládejme, že napětí u uzlu 1 je v. Nyní aplikujeme Kirchhoffův zákon o proudě u tohoto uzlu. Dostaneme,

Nyní aplikujeme Kirchhoffův zákon o proudě u uzlu 2, dostaneme,

Nyní, z obrázku je zjištěno, že,

Z rovnic (i) a (ii) dostaneme,

Takže, otevřený zisk operačního zesilovače je 2 × 105.
Zatímco uzavřený zisk je pouze 2.

Uveďme další příklad uzavřeného zisku operačního zesilovače.

Ekvivalentní obvod výše uvedeného 741 operačního zesilovače lze převeden jako,

Nyní, předpokládejme, že napětí u uzlu 1 je v a aplikujeme Kirchhoffův zákon o proudě u uzlu 1. Dostaneme,