При введении обратной связи основной закон магнитного усилителя примет вид:
,
где знак плюс соответствует положительной, а минус – отрицательной обратной связи.
Принимая во внимание, что при внешней обратной связи , решим это уравнение относительно при положительной обратной связи:
,
где коэффициент обратной связи:
.
Из двух предыдущих выражений нетрудно найти коэффициент усиления по току:
.
Отсюда видно, что при коэффициенте положительной обратной связи, стремящемся к единице , коэффициент усиления по току стремится к бесконечности (при идеальных сердечниках и вентилях).
Влияние обратной связи на характеристику вход-выход реального усилителя, построенную с помощью нагрузочной прямой, показано на рис. 2.7, а. Если масштабы по осям одинаковы, то прямая, проведенная под углом
,
будет линией обратной связи.
Рис. 2.7. Характеристика вход-выход магнитного
усилителя при наличии обратной связи
При положительной обратной связи большая часть напряженности постоянного поля создается обмоткой обратной связи , на рис. 2.7, а отрезок АВ, в то время как напряженности соответствует небольшой отрезок ВС. Пропорционально отношению уменьшается ток управления. При отрицательной обратной связи, чтобы создать тот же ток в нагрузке, соответствующий напряженности для точки А, потребуется , соответствующая отрезку ВD, коэффициент усиления по току уменьшается. Симметрия характеристики вход-выход нарушается. Ось ординат как бы переместилась на линию ОВ обратной связи, и от нее ведется отсчет . Характеристику можно перестроить в прямоугольных координатах, как показано на рис. 2.7, б.
Если усилитель перекомпенсирован, т.е. и , линия обратной связи пройдет под углом большем 45о. Перестроенная в прямоугольных координатах характеристика вход-выход примет петлеобразный вид (рис. 2.7, в). Магнитный усилитель переходит при этом в релейный режим работы, т.е. работает как бесконтактное реле и имеет только два устойчивых состояния: включенное – точка 4 и выключенное – 2.