hhis6 (Исскуство схемотехники), страница 13

Покажем, как эт добиваются. 4.34. Методы коррекции усилителей Однополюсная коррекция. Корре должна обеспечить. чтобы на всех ча тах, на которых коэффациенз переда' цепи обратной связи превышаез еди фазовый сдвиг при разомкнутой цет обратной связи был меньше 180' (опе ционный усилитель можно использова как повторитель, поэтому вместо пег вого усиления можно говорить о ко фициенте усиления при разомкнутой ле обратной связи). Для достижения 'з ' пели проще всего включить в схему, сгаточную емкость. с помошью ко задать сопрягаюшую частоту а аа характеристики. равный — 6 дБ 'акта' При этом коэффициент усиления прн зомкнутой петле обратной связи д снизиться до единицы на часзоте. П' близительно соответствуюшеи т — 3 дБ на характеристике отсел)юча', иестественногозз )сС-фильтра За счет э, го в большей части полосы прону фазовый сдвиг при разомкнутой иепяз)яз ратной связи будет равен 90' а ва приближаться к 180' только тоз да ко „ коэффвтшент усиления стане з рав кллвэгт )твьз рнс 4.84 Без ьорреканн коэффшшевт у,.„, ления при разомкнутой цеаи обрагкам связи снижается.

стремясь к едннапе. этом вначале наклон характеристика р~".'1 вен — 6 дБ.октава. затем — 12 ДБ ох~=" ьля';.~" а т. л. В результате. прежде чем ко н т". ' Пнсаг Усиления станет равным ела""гк";„'1 Ф фазовый слввт будет составлять 180' ~;", более Если сместить начало нервах о с ла характеристики в область более нвз мировать ввершину» харак-.упилителя), то фазовый сдвиг .91), только когда коэффициент 'уйзомкнутой петли обратной ится к единице. Таким обв в усилении, можно вьь :вйчивостн. У каскада, на коужен дифференциальный усненнаяи сопрягаюшая часа.связана с эффектом Милле,, "у коррекция характеристики ' я просто в подключении доой емкости обратной связи к ,, у,второго каскада„ при этом нциент усиления двух кас'," напряженшо равен д„Хт или '":" в лиапазоне спада частотной усилителя Грис.

4.85) На :в обоих каскашах можно испольисторы, соединенные .ю схегь характеристику зак. чтоенту усиления, равному еда„,,:тветствовала точка — 3 лБ наого участка спала усилезшя 'октава), то в хушпем случае 1для орителя) запас по фазе будет „ ;:; так как на частоте. соответусиленаю — 3 дБ, ЯС-фгззштр иг по фазе на 45' Следовал.ель- Обратили связь и оиераииоииые усилители 243 Ри. 4 Кз Кдассичесь:ив входное «асхад ОУ ьо схемой коррехлии но, запас по фазе равен 180' — 190ь -1- 45ь).

причем сдвиг фазы на 90' будет почти на всем участке характеристики после главного полюса. Коррекция, основанная на использовании эффекта Миллера, имеет то достоинство. что она нечувствительна к изменениям коэффициента усвлення ао напряжению с темаературой ила к технологическому разбросу значений коэффициента усвления: чем больше коэффициент уси. пения, тем в большевг степени проявляется емкость обрапюй связи и тем сильнее смешается характеристика в область наы кнх частот, а частота, соответствуюшая единичному усилению, сохраняехся неизменнозт Ирн этом час~хая. соозвесствуюсцая точке — 3 зЬ. на*тания с кот ороя цейс~яре корреьгшя.

нс сохраняется ~юсттзянной а фвкгялескл фиксируется частоьз в которой характеристика пересекав. .ось сдвннчного уснзенти Грнс 4.86г Пескорректвроваввые операционные усиля.:-.гела. Если операционньгй силач ель ас. гютьзтался в схеме, .ьгя к морса коэффппнеа усиленна пра замки ~огг петле обратноа связи больше елннапы 1тзе повторатель1 то нес необходимости столь сально смешать верзпину характеристики гсоответствуюшую и раничнойт, частоте Обявззвзв связь в ооервввоввые усвлвтело 265 $э нх пзаппу 2 озпз (лес азсиппзо) Рис 4 зз нп ав й й сз фильтра низкой частоты) в область низких частот, так как критерий устойчивости в эз ом случае выполнить легче из-за меньшей величины коэффициента передачи обратной связи (Рис. 4.87).

Если коэффициент усиления прн замкнутой цепи обратной связи равен 30 дБ, то коэффициент передачи пехла обратной связи (равный отношению коэффициента усиления при разомкнутой цепи обратной связи к коэффициенту усиления при замкнутой цепи обратной связи) для такой схемы меньше, чем ддя повторителя, поэтому вершина характеристики может располагаться в области более высоких частот.

В этом случае делают так, чтобы коэффициент усиления усилителя при разомкнутой петле обратной связи достигал 30 дБ (а не 0 дБ) на частоте, соответствующей следующей точке перезиба характеристики операционного усилителя Как видно аз графика, это означает, что в большей часта диапазона частот величина коэффициента усиления пра разомк- цугой цепи обратной связи больше а, „".,.-, лнтель имеет большу'ю полосу прону ния. Промышленность выпускает ове '..."! ционные усилители как в скорректироз ''. ном, так и в нескорректированном,ф~;.'. рианте (например, ОУ типа 748 — зто ~.;,, скорректированный ОУ типа 741, то ""„" самое можно сказать о слелуюших тзазку ОУ. 308(312), 3130(3160), НА5102(НА511'зз и т.и.), для нескорректированных оп ционных усилителей даются рекомеад' ции по выбору емкостей внешних коня '"' сатаров в зависимости от значений ко фициента усиления при замкнутой це ' обратной связи.

Этими рекоменд полезно воспользоваться в тех сл когда нужно расширить полосу прону '' ния и обеспечить большое усиление. Мо но также использовать «полкоррект ванные» ОУ, например типа 357. в кот рых обеспечена внутренняя коррекция значений коэффициента усиления замкнутой цепи обратной связи, пре'" шающих некоторый минимум (Кп - ' для ОУ типа 357). Коррекаия по тину оиолюс — пуль» рактеристики. Иногда лучший резуль чем при однополюсной коррекции ха теристикн, можно получить, если асп зовать схему коррекции. которая сна обеспечит спад усиления (н — 6 дБ)октава после полюса характер тики), а затем, начиная с некоторой таты, ровную характеристику (нуль рактеристнки) выше частоты. соо ствуюшей второй точке излома я ственной» характеристики операционно усилителя.

Пра таком способе коррек вторая точка излома характеристики самь1м устраняется и до третьей то излома проасхолат шшвный спад у ю'ж:. ния с наклоном — 6 дБ„октава. Часзозйяь, характеристика привепена на рис 4 88 Вой,г практике неча ю нулевого угла нзкзо~,';":. задают таким образом, чтобы усгрзняз(ь:.;, "-' вторузо точку излома характеристика ~» лителя, а положение первом точки азпо~':„2 '1 устанавливают гакам, чтобы полный пй $~:, клих схемы определялся еданиюзьап х~:;;~:."~уззз зффипиентом усаленая на частоте ссо: "х',( ветствуюшей третьей точке излома.

В те~;:,-.':,"'"й нических характеристиках усалатсдз(, 'мощно найти рекомендации по онентов Я и С для коррекции зшолюс — нуль» наряду с рекопо выбору' конденсаторов яюсной коррекции ууэнаете нз разд. 13.06, слишком зьжешение низкочастотного по';)йрласть низких частот приводит ,,зкзо в~арой полюс оказывается и области более высоких частот, характеристика. Это явление " зарасщеплением точек изломав. ля выбирают с учетом это~о характеристика цени латали до сих пор„что цепь , Ивязи имеет плоскую частотную - ику; это предположение верно аях, когда в качестве цепи об'Фндзи используется резнстивньш .Иапряжения. Однако иногда воз)))июбходимость в модификации характеристика усилителя (на- пРимеР, в случае дафференциатора или интегратора) или цепи обратнои связи для повышения запаса устойчивости схемы.

Запомните, что в таких случаях следует использовать диаграммы Боле для коэффициента передачи всей петли обратной связи, а не графики изменения коэффициента усиления усилителя при разомкнутой цепи обратной связи. Коротко говоря в идеальном случае кривая зависимости коэффициента усиления при замкнутой цепи обратной связи от частоты лолжна пересекать кривую зависимости коэффициента усиления при разомкнутой цепи обратной связи под углом 6 дБ)октава Чтобы этого достичь, очень часто, например в обычных инвертирукацих и неинвертирующих усилителях, параллельно резистору обратной связи подключают небольшой конденсатор (емкостью несколько пикофарад). На рис.

4.89 дан пример такой схемы и соответствующей диаграммы Боде. Если бы частотная характеристика схемы с обратной связью была горизонтальной, то усилитель находился бы на грани неустойчивости, так как в точке аересечения кривых их взаимный наклон составлял бы 12 дБ,'октава. Конденсатор обеспечивает пересечение кривых под углом 6 дБ!октава а гарантирует тем самым устойчивость схемы. Особенно важно не забывать об этом при разработке дифференциаторов, так как в илеальном дифференцнаторе коэффициент усиления при замкнутой цепи обратной связи нарастает с подъемом 6 дБ,'октава, на некоторой промежуточной частоте необходимо осла- 2бб Гляяя 4 Обрятияя связь и оиоряииоииые усилители 267 120Д й 110,0 ~-Я Ю50 с!' 55 60 сз 'с0 гас!гас~с 011 10 Мсгггссгго 0 и Ргс.

401. с10я ' У 1г!" ! ! "':" ~гугов иг вх:~л! сг ! ггсгсЮяг 3" : сггбю;ягис! Ргс Сос Викс!!!ог;с!!гг!сг. гс,сгг!ггг гпгггг ис!сгса 11! 1Ц бить дифференцирующие свойства схемы. а на высоких частотах обеспеппь спал усиления с наклоном — 6 дБ!октава. Инсеграторы в этом отнопгении не созлаю! нихаких проблем. так как сами по себе обеспечивают спад усиления — 6 дБ!октава.