Podręcznik

2.13. Rezystancja wyjściowa

Teoretycznie rezystancja wyjściowa stabilizatora objętego pętlą napięciowego ujemnego sprzężenia zwrotnego maleje proporcjonalnie do wzmocnienia w pętli toru tego wzmocnienia. A więc przy zastosowaniu, jako wzmacniacza błędu, idealnego wzmacniacza operacyjnego, powinna być równa 0 Ω (teoretyczne wzmocnienie idealnego wzmacniacza operacyjnego jest nieskończone). Oczywiście w rzeczywistości tak nie jest, a to z kilku powodów:

1. Wzmocnienia rzeczywistych wzmacniaczy operacyjnych nie są nieskończone. Owszem, są bardzo duże (np. 10⁵ V / V), ale jednak skończone. Rezystancja wyjściowa układu stabilizatora jest więc co prawa niewielka, ale nie zerowa.

2. W układach stabilizatorów napięcia stosunkowo rzadko używa się standardowych wzmacniaczy operacyjnych. Teoretycznie stabilizator napięcia stałego kojarzy się z układem „wolnym” (napięcie stałe), jednak w praktyce nierzadko równie ważna jest dynamika układu, czyli zdolność jego reakcji np. na gwałtowne zmiany prądu obciążenia. Wtedy wzmacniacz operacyjny i jego czas reakcji po prostu okazują się zbyt powolne i spóźnione w stosunku do pobudzenia. Skutek: pojawiające się „zawahania” napięcia wyjściowego po gwałtownym pobudzeniu układu.

3. Różnicowy wzmacniacz błędu użyty w stabilizatorze napięcia stałego rzadko może być uznany za wzmacniacz idealny. Najczęściej ma on skończone wzmocnienie i to o wartości dalekiej od ideału – czyli od nieskończoności. A więc redukcja wzmocnienia, jaką zapewnia ten wzmacniacz, w praktyce jest ogromna, ale nie nieskończona. W takiej sytuacji ewentualny podział sygnału trafiającego do pętli sprzężenia zwrotnego w dzielniku napięciowym, stworzonym przez rezystory R_F1 i _RF2, nie jest bez znaczenia. A że redukcja rezystancji wyjściowej stabilizatora napięcia, objętego pętlą sprzężenia zwrotnego, jest wprost proporcjonalna do wzmocnienia w tej pętli, rezystancja wyjściowa układu podwyższającego napięcie wyjściowe stabilizatora w stosunku do napięcia U_REF jest większa (czyli gorsza), niż układu z „pełnym” sprzężeniem zwrotnym.

Podsumowując: sprzężenie zwrotne w układach stabilizatorów napięcia stałego może poprawić rezystancję wyjściową (w stosunku do układu bez takowego sprzężenia), natomiast nie może poprawić jego współczynnika stabilizacji (a nawet, w pewnych warunkach, może go pogorszyć).