Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств (2-е издание, 2001) (1095416), страница 46
Текст из файла (страница 46)
е. к одновре"'пому выполнению на какай-либо частоте и петле ОС баланса ',"' н баланса амплитуд. К подходам этого типа в первую очередь ' уст отнести методы анализа устойчивости, основанные на ис".!лзоваии!! годографа петленой передачи, понятий запаса по фа- :.,И запаса по усилению.
Такнс подходы часто примепщотся при - мотренпн свойств устройств автоматического регулирования 'Ктпвных фнльтрующих цепей. ожо второй группе оценки устойчивости относятся подходы, при рых и качестве критерия устойчивой работы схемы с ОС прн"ается отс)тстние подъема в ее ЛЧХ или же когда значение ' о подъема е,=! — М,, пе превышает заранее оговоренного 'чепин.
Критерии этого тппв обычно используются при оценках , йчивостн пшрокополоспых усилительных трактов, в том числе гзцироконолос!!ых усилителей, рассматриваемых в настоящем 'раграфе. ::;,"Цля обеспечения устойчивой работы ОУ в схемах с глубокими „::, в состав схем пли же самого ОУ вводят цепи частотно-фазо- : (ЧФК) коррекции. Этн цепи должны быть выполнены таким азом, чтобы в схеме широкополосного усиления иа ОУ (в схе'.;:с частотно-независимой цепью ОС) не только отсутствовалоса' озбуждеиие, но н подъем ее ЛЧХ не превышал заданного зна'Ия е .
Следует отметить, что выполнить это условие труднее в ациях, когда от схемы ШУ необходимо получить малые зна- 22$ чеиия ы>эффииишна >сидения. твк как меиыиич;ивче! ивч з>,>,: коэс)п)нип>ш>тв сос>>вс>ссв)сс>! ОС большев >:пбш>ы. )аким с»>!р> )ом. иавболыиее и!им>виве к ибесиечеиию устоичивасги и соотрс ствеиво к цеияч ЧФК в усиди>елях иа ОУ следует уделять «с.>>.
чаях, когда эти уси,си>егш ичесо»оэффициеисы усиления, и! и. бл ижа>оши ее я к ед: и и ис. Обычно с)емис>-!.сиссгруктивиое иасгрс>еиие ОУ таково, ч: и>)к выио.сия!тая )слав!ив ),р>~(),рт(т>))тт). '!. е. входящи>! и (11.29) параметр Ь=т./т> имеет значение, существенно чеиьи>сс. чем еюшииа. Указав>юе соо>>нпиеиие ме кду час)«тами ),р! и ), р> обеспечивает возможность по)учения в схемах сш ОУ о)носите,>ьио малых значении коэффициентов усилено> и сао>чегствеиио ш>- с)роения схсч с шихисй ! раиицей в лосы ир«иускаиия, с,>иб.и!. з>ак)ишйся к Оюеч) ирс дел!' >р » >.
Где !рг»> вш)хи5!я грди ива ис> засы пропуска«ив ио уровшо — 3 дН в условиях, когда иодьеч >н>рчироваииов ЛЧХ раве« предельно допусгимочу зиачеиию >„, 11з (1!.34) и (11.35) сзедует, что для того, чсс>бы ио всей чзс тотиой об)асти иормироиаииои ЛЧХ значения 31(ы) ие ирерывсали М,„, необходимо имегь зиачеиие глубины ОС >ер, удовлетворяю. щес соотиснвеиию ~ОК(ртl(1-- ! ! — (!>1!р) )=Усах!2/ср>(1 — ) ! — (!!>11>р)з). (1! '(>) 1)з рвссмсмреиисно выше еле Нет, чт«ври ар аиизашш ши(м>- коиолосиого >си.шиш! мо! ° т возникать овределесисые труди«с!и в >в>л)чсиии крк бо.сы!«>й и>ирак«воз>>с»ости.
так и чр.зых зиач>ми«'! коми«аль«ого коэффиииеитв уси.)сипя Кр. С иомосцью веней Ч>ВК ) састся частичис> прео.!«леть эти ) руди«с!и. К«ррекшсю Лт!Х осуществлякп с иох>он>в!о !>>С-цепей, иод>,л>« чземых к спец>силн>ыи выводвч микросхемы ОУ, иазываечы ! даст) ииыми точка)>и. И ряде с'с! чаев и с)емах ШУ исиальз) >О>ся ОУ со встр«с!и>ыч>: цепями ЧФК. )а!сне >силители ири своем ис пользовании в схечах с глубакичи ОС ис требуют подклкшеи>>:! дополнительиых виеиших элементов коррекции.
даже ири зиз >г. виях Кр, ирибрсижа>«шихся к едвии>ш, ио оии, как ираи!.ча, об>лйдают малой площадью усилеиия П. Основные мероприятия ио ЧФК иаправлсиы из «беспечен«с возможности волучгиия равиочерио пзоскс>х ЛЧХ, т. е. ЛЧХ бр! подъема (р„,=б), ири лсобых зиачсиия) п>чсиса.сьиого Кр коэффициента усиления Н!з (в точ числе и при Лс — 1). Далы>ейшее рас смотрение своисгн 1НУ выполним причеиительио к случаяч, кот . ! ука«аииое требование иа )авиоче>>ности м>да ЛЧХ шзиолияе>ср Частотно-фа совая карре! исш направлена иа увеличение откос«- тельного различия частот среза 1;р! и ),рр, ко!«рога тостигяюг кз" путеч иск>ест«емкого изменения (умевыиеиия) частоты с,>„.
>в>с "28 1<за счет полш<й плп частичной компенсации пперцноин<лх свойс<в й 'на, определяющего частоту Г,м. ':,,Применение последнего способа коррекции яв.шегся наиболее ',.' ательиым, так ьак прн его реализации улучша<отса частотные стна как сивого ОУ, так и схемы и целом.
Но практическое ' ользона<ше такого способа возмоглно лишь в ограниченном чнс"-'елучаа<. .',: 1хоррекция экого в <да может осуществляться с помощью так '"йываемого обхо,шого конденсатора Сс. Этот конденсатор вво'тся параллелшн< резистору Йо, включенному последова <ельно " пути прохождепи«сигнала н петле ООС. В первую очередь он '' ючается на участках петли, относящихся к самому ОУ, напри<р, параллельно п<ценнпалосдвпгающему резистору й<«н схеме 'йога уровня. Такой способ ЧФК может обеспечить частотио-не 'виснмый характер коэффициента передачи и зелителе напряжс "я. образованном резистором й„н входным сопротивлениеч "««< цепи, еле <ующей за )<ь Частотно-независимый характер , го коэффициента передачи обеспечивает нкл<очеиие параллель" реэпсзору )г«конденсатора См значение емкости которого удочоряет условию Ср)<<<<=К<«««<+<С~,,а<<, где Св«<<«< — Входная емть участка цепи, следуюн<его за ««.
',,;-., Коррекцне)< с помощью обходного конденсатора обычно удп'Сч уменьшить и даже полно <ьо исключить влияние второ<о '')ерииоппого зггпа, <шрелел<пощего часгогу среза ),„т. Но прак",",<еская реали.ацнн э,<но способа коррекции гребуег наличия у з<ьросхемь< Оу внешних за кимов, к которым подключены нывореиютора <то, а <акм<е выполнения условия, ч<обы рассматрн:аман после<<она<ельная цепь из ««=й«~«.<.< питалась от иизкомного сипшльн<и о источника. :::":, Наиболее игпсто коррекция с пом<нцью обходного коитепсатореализ<е<гя иа учас<ьах петли, нпенпшх но <миошению к са,''му ОУ 1рпс.
11.23). Сле,<уст отметить, что применение коррекМи э<о<о гппа приводит ь некоторому снижению площади усиле,т<)и П по сравнению с ее предельно тостижимым значением П„„ " обеспечивает отсутствие подъеиа АЧХ при любом реалнзуемоч 'нвчеппн глубины ОС Р<ь и том числе при Го=К««. Обычно зна' ние емкости С„корректирующего конденсатора выбирают из ' нонна С«<1/йл<«в)<<<, где )« — общее сопротивление пепи. кото',:ю шунтпрует ьондепса<ор С,. Оптимально скпрре<<нроваипы«и 1ипедельпо устойчпныяи) нтаются такие О;, ко<орые в схеиах ШУ прп максимально до, нжнмом значении истлевай передачи Т«=К„«(Е«=1+К,,) обес'ч<и<а<о< максимально плоску<о Лг1Х, т.
е. характеристику с :1 =-1 1е„,=О). На <кповаинн 111.34) мо<кно утнерм<дап, что ,<ЧХ широкополое<юго усилителя и: ОУ пе н«еет подъема прп 227 р" Решеяиед. В соответствия с (Ы.ЗВ) вычисляем 1хв|шйыв/2Кхв=!ов(2 1Пвй Б Гц -'"-; Соотношения (11.37) и (11.38) соответствуют иеиивертирующе" повторителю (см. рис. 11.5, б), так как именно в ием петлевая 'редача 7с достигает своего наибольшего значения, равного Кяе. ертируюший повторитель (см. рис.
11.5. а) имеет в два раза "' ьшее значение петлевой передачи, так как в нем )71 =)с2. ;,'.::- езультате для него условие равномерного хода нормированной :. Х (М,х~1) допускает в два раза меныпее относительное раз'ине частот среза, чем оговариваемое соотношениями (11.37) н ."1.38). !: В ряде случаев при разработке схемного построения ОУ от вы"' неяия условия полной коррекции (11.37) сознательно отказы' тся. Это позволяет реализовывать ОУ с повышенными зиаче"ями частоты среза ~,в, и соответственно получать большие зна" ия площади усиления. В первую очередь по такому принципу ')готавливаются так называемые быстродействующие ОУ. Следу- :,отметить, что организация широкополосных схем на таких ОУ 'вбует тщательной проработки структуры и номиналов цепи К, особенно в случаях, когда от схемы ШУ требуется получе,'в малых значений коэффициента усиления.
Рекомендуемое по- ение цепей коррекции для таких усилителей обычно приво','ся в спра почни как. Ыдч. ВЛИЯНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ СТАТИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ х' НА РАБОТУ УПТ И УСИЛИТЕЛЕЙ ПЕРЕМЕННОГО СИГНАЛА .!',Как уже было отмечено в % 11.1, на работу схем, организован'к на основе ОУ, могут оказывать влияние паразитные факторы, зывающие появление постоянного напряжения (7,, „на выхо' даже в условиях отсутствия какого-либо сигнала на входеОУ. ' действие этих пвразитных факторов удобно представлять с поью эквивалентного генератора постоянного напряжения (7, действующего на неиивертирующий вход ОУ, как это показано рис. 11.1.
В условиях линейного режима работы схемы на ОУ )зчение напряжения (/,, определяется соотношением (7ыш вых = (: ш вх К ыш. (11.39) Ф К вЂ” коэффициент усиления постоянного напряжения, воз. ствующего па неинвертпрующий вход ОУ. ):.Вычисленное в соответствии с (11.39) напряжение 0 „,„не жно превышать предельно допустимого для ОУ значения .„в противном случае ОУ теряет усилительные свойства, а та схемы сопровождается нелинейными искажениями. Обыч- 229 и > схиму ии 0> с<р< н.><си шшолиип, >ниии' образом.