Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств (2-е издание, 2001) (1095416), страница 40
Текст из файла (страница 40)
!О.!1 может быть даже меньше, чем ' тветствующая длительность входного импульсного сигнала. ";:. Схема рис. !0.11 це способна адеквагно реагировать на бысзсигнальиые изменения. если опн направлены на уменьшение "аизисториых токов и имеют повышенную интенсивность. Онч положительных импульсных сигналах с искажениями переда- 'срезы импульсов (рис.
10.12,в), а прп сигналах отрицательной ярности — фронты (рис. 10.12, г). Рассмотренные искажения зываются динамическими. Оии могут возникнуть в любой сч'еме с запаздывающей ОС, организованной как ООС. Условием '-' никновения этих искажений является наличие не только ука'нной ООС, но и быстрых изменений сигнального напряжении величину, превышающую линейный участок ВАХ транзистора ;,':направлении, соответствующем уменьшению токов в транзис" ре. :;: Динамические искажения в схеме рис. !О.11 мокнут иаблюдагь' при воздействии ие зольно импульсных сигналов, но и сигна-в другой формы, например синусопдальной (рнс. !0.11). При ком сигнале на участках быстрого его уменьшения происходит акрывание» транзистора, в результате чего выходное напряже'е независимо от характера входного сигнала изменяется поэкс' ненциальному закону, стремясь при этом к своему установившеуся нулевому значению.
Указанные и~менения прогекают до тех ' р, пока вхолнои сигнал ие вызовет яоткрыианпе» транзистора :не обеспечит рабогу транзистора в линейном режиме в режиме, и котором выходное напряжение по форме повторяет входное. Одним из путей снижения уровня динамических искажений яввегся устранение излишней широкополосности участков тракта, редшествующих каскадам с запаздыиающей ООС. Указанные ' воприятия сникают предельные значения скорости изменения "иливаемых сигналои.
Следует иметь в виду, что уровень динанческих искажений возрастает при увеличенных значениях паазитной емкости С., поэтому не рекомендуется использовать про,'ейшие схемы каскадов ОК и ОИ я оконечных каскадах при вы"ких значениях азой емкости. По )казанныч обстоятельствам с ' ределенной осторожностью следует применять в оконечных касадах схему эмиттерной ВЧ коррекции. так как по характеру фор1да Рнс. 1ОЛ3 мирования в ней напряженна ива(1) опа во лпгогом подобна каскаду рнс. !О.! !.
Одним пз радикальных путей борьбы с динамическими искажениями в схемах типа ОК является переход на их построение с использованием комплементарной пары транзисторов рис. !О.!3. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1, Какие уснлнтслн можно опггстц к шнрокополоскым? 2. Почему апалнз частотных свойств трап?неторного каскада осуществляют как в области ВЧ, так н НЧ, а самого транзистора тотько в области ВЧ? 3. Чем обуслов.тен спад норчпрованной ДЧХ в области НЧ? 4. Кзкпмп фп.п юскпмп процгссамп обусловлена нпсрппшгность транзнстора н соответственна неравенство нулю параметра т? 5. какова сушпость грапнчных частот )з, !знв и 1~ бпполярпшо транзастора? 6.
Чем ограннчсны возможностн получения усплсння по капряжспню в кас кадо на полевом трапзпсторс в абластп ВЧ? 7. Кзкова сущность постоянных временк т и т,? В. Почему даже в случаях, когда в качестве кагрузкн в шнрокополосном усн. лптелс попользовал рсзнстор, обмее сопротпвленнс нагрузкк нлгсет частотно-завн снмый характер? 9. Почему прп рассмотренпп частотной завксамостн козффяцпснта уснленнх каскада паразнтную выходную емкость его транзпстора следует вычяслнть прн ??,=О? 10. Почему с шунтпруюшнм влняннслг паразнтной емкости не счнтаются, еслз она включена параллельно выходу каскада ОК плв входу ОБ? 11. Канне огранпчсння накладываются на область возможного прнмененпя еоотношення (! 0.!за)? !2, Почему а каскадах ОК и 03 коррекцпя с помошью частотно-завнснмон нагрузки оказываетсн нсзффектпвпой? 13 Почему в схеме коррекция рнс.
10.6,а к значснпю емкости конденсаторз С, г предъявляются повышенные требования? Рь В чем состоят сущность прнменепня метода Брауде по оптнмнзацнн па. рвметров схем коррекцнн н каково его конкретное прпченснне прн выборе оптч мального зкачснпя параметра т для схемы простой яысокочастотной коррекция, ? 196 ~;: !б, Каковы ириииииы оргаииаашш н работы схемы рис. !0.87 !б В чем состоят основныс особенности построения окоисчнык каскадов ШУ? '::: 17. Перечислите осиовиыс условия, ири которыя возггнкают динамические ис" синя. ГЛАВА 1! ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА НА ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЯХ 11.1.
ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ И ИХ СВОИСТВА ::.'Операционные усилители (ОУ) являются одним из широко .Вользуемых элементов схемотехнических построений электрон' х цепей усиления сигналов, их суммирования, частотной фильт'ции, создания устройств согласования трактов с различающи"ся входными и выходными сопротивлениями и ряда других кцнональных веньев для линейного и нелинейного преобра'вания аналоговых сигналов. :;:;:. В современной электронике нол операционными усилителями " 1имают особый класс микроэлектронных устройств, облада1о'их высоким (порядка 10а... 10') собственным усилением, в том еле и на постоя>шом токе, очень большим входным сонротивлеЗтем и очень малым выходным. По своему схемному построению У являются усилителямн постоянного тока, выполненными но фференциальиой схеме рис.
7.1. :. Качество ОУ во многом определиется тем, насколько неречнс' иные и ряд других свойств приближаются к предельно достиимым. Так, у идеального ОУ дифференциальный коэффициент ' "редачи Ка имеет неограниченно большое зяачеиие, отсутствует аакция на выходе иа воздействие снифазной составляющей снгалов (К,=О).
Он обладает бесконечно больншм входным сопроИвлением относительно диффеРенциальной )сати и сннфазной ,„, составляющих сигналов. Идеальный ОУ является безынерионной но передаточным свойствам схемой, т. е. схемой с высонм значением верхней границы полосы нронускпния. У него иет траничений на уровни создаваемых с его помощью токов и»аряжений. Свойства реальных ОУ отличаются от идеальных. Вся номен- латура ОУ подразделяется на классы. При этом в зависимости того, какие параметры и пределах той или иной группы в панычей степени приближаются к свойствам идеального ОУ. На''ример, класс быстродействующих ОУ объегчнцяет операционные силителн, обладающие пониженной инерционностью (повышеной широкополосностью).
Большую номенклатуру охватывает 197 класс так называемых прецизионных ОУ вЂ” усилителей, которые по своим свойствам в наиболыцей степени приближаются к иде альным УПТ. В особый класс выделяются сильноточные ОУ (ОУ, способные создавать па своем выходе повышенные значения токов и соответственно работать на пизкоомную нагрузку), микро- мощные ОУ (ОУ с малым токопотреблением) и т.
д. Отклонения свойств реальных ОУ накладывают ряд ограничений на область возможного использования операционных усилителей в схемах обработки аналоговых сигналов, вызывают отли чие результатов преобразования от ожидаемых. Операционные усилители по своему схемному построению являются усилителями постоянного тока (УПТ).
На работу таких схем, в том числе и ОУ, могут оказывать влияние внутренние пзразитные источники постоянного напряженна н тока, вызывающие появление постоянного напряжения на выходе ОУ в условия;- отсутствия постоянных сигналов на его входах. Зтн источники называют источниками статической погрешности, а сами отклоне ния постоянного напряжения от поминального значения — напряженнем статической погрешности или статической ошибки. Действие источников статической ошибки характеризуют с помощью одного эквивалентного генератора ЭДС К. .., включенного последовательно с ненвертирующнм входом (рнс.
11.! ). На рис. 1!.2 изображена схема, на которой основные источники, обусловливающие напряжение К„„., представлены эквивалентными генераторами постоянных токов 1,„+ и 1,. и генератором постоянного напряжения К;,м Токи 1,„~ н 1мь протекая и внешним по отношению к входным клеммам ОУ цепям, создают постоянные напряжения 0яая в Ка, . Генератор К, а характеризует сдвиг относительно начала координат графика амплитудной характеристики ОУ по осн напряжений (1х (рис. 11.3).
Напряже. ние К, а называется напряжением смещения нуля. В наихудшем случае, когда все факторы, порождающие экви валентцое напряжение О, „, не создают взаимно компенсируюгпего воздействия, оценка значения напряжения К„„„может быт~ осуществлена по формуле 11 1 С1 а 1+ ) а~И ! ~ )ав ЬЕ (+!1 ~К~ — 1„-К вЂ” !. (1! 1) 'а где А';;., Аа — полное сопротивление на постоянном токе цепей, внешних по отношению к пеипвертирующему н инвертирующему входач ОУ; а~ — температурный коэффициент напряжения смещения нуля, В/град.; ав — коэффициент влияния изменений напряжения источника питания Е,, на напряжение смешения пуля; ЛЕ бЕ.— отклонения температуры и напряжения источника питания от нх номинальных значений. !эз Рис. 11.2 ГУ Рис. 11.! Рис.
11.3 ':- Приближенный характер соотношения (1!.1) обусловлен тем, ,'о оно не учитывает воздействие на ОУ синфазной составляю' й паразитных постоянных напряжений. Обычно прн типовом "троении схемы влияние этой составляющей имеет пренебрежи- Ъ малое значение. :,, ТОКИ 1вв+ И 7вв- НВИбоЛЕЕ СУШЕСТВЕННЫ В СХЕМВХ, ОрГВНИЗОВВН;" х на ОУ, в которых входной каскад выполнен на биполярных анзисторах. В таких ОУ я качестве этих токов выступают ба' ' ые токи транзисторов входного дифференциального каскада, :;результате чего токи Евв+ и 1,„имеют приблнзителы<о одинако,' е значения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
