Gegenkopplung
Das folgende Applet zeigt die Auswirkung der Gegenkopplung auf das Übertragungsverhalten, d.h. die Verstärkung und die Linearität, eines Verstärkers.
Man sieht:
- Für die gezeigte Anordnung eines gegengekoppelten Verstärkers, bei dem ein Teil k des Ausgangssignals wieder mit umgekehrtem Vorzeichen auf den Eingang zurückgeführt wird, ergibt sich allgemein eine Gesamtverstärkung ua/ue von:
wobei a die open-loop Verstärkung und k der Gegenkopplungsfaktor ist.
- Für k=0, d.h. ohne Gegenkopplung, ist die Kennlinie sehr steil (hohe Verstärkung), aber auch stark nichtlinear, was auf große Verzerrungen hindeutet.
- Für größer werdendes k nimmt die Steigung der Kennlinie und damit auch die Verstärkung ab. Gleichzeitig verringert sich aber auch die Nichtlinearität der Kennlinie. Gegenkopplung bewirkt also eine Abnahme der Verstärkung, aber auch einen Rückgang der Verzerrungen.
- Aus der Gleichung für A folgt, dass für hinreichend große Werte von a*k, der so genannten Schleifenverstärkung, die Gesamtverstärkung in A=1/k übergeht. Gegenkopplung bewirkt somit, dass die Gesamtverstärkung A nicht mehr von den Verstärkereigenschaften a, sondern nur noch von dem Gegenkopplungsnetzwerk k abhängig ist.
- Nimmt die Schleifenverstärkung a*k den Wert -1 an, so geht der Ausdruck für A gegen unendlich. In diesem Fall schwingt der rückgekoppelte Verstärker. Da dies in der Regel nicht erwünscht ist (Ausnahme: Oszillator), stellt sich die Frage, wie sich Kriterien für die Stabilität einer gegengekoppelten Verstärkerschaltung angeben lassen.