(926)274-88-54
Бесплатная доставка.
Бесплатная сборка.
График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
|
|
Звоните! (926)274-88-54 Бесплатная доставка. Бесплатная сборка. |
Ассортимент тканей График работы: Ежедневно. С 8-00 до 20-00. Почта: soft_hous@mail.ru |
  
|
Читальный зал --> Полупроводниковая схемотехнология СКОЛЬКО меньше чем 180°, то в системе могут быть возбуждены только затухающие колебания, так как незатухающие колебания могут возникнуть в такой системе только на более высокой, чем частоте. Коэффициент же петлевого усиления системы, согласно определению, на этой частоте окажется уже меньшим единицы и, следовательно, возбужденные колебания будут затухающими. Приблизительной мерой оценки затухания является запас по фазе. Под этой величиной понимается дополнительный до 180° угол к фазовому сдвигу на критической частоте: а=180°-ф(/;) . (7.1) На рис. 7.11 представлены передаточные характеристики цепи с различными  О 0,5 1,0 1.5 t.Mxc Рис. 7.11. Импульсные передаточные характеристики операционного усилителя, охваченного обратной связью, при различных значениях запаса по фазе (х (приведены характеристики усилителя типа LM 301). значениями величины а при подаче на ее вход прямоугольного скачка напряжения. При а = 90° возникает апериодический демпфированный сигнал, при а = 65° передаточная характеристика имеет выброс около 4%. При этом значении а получается наиболее плоская частотная характеристика для 1 а I (так называемая характеристика Баттерворта), поэтому такое значение а часто используется на практике. При более низких значениях а переходный процесс демпфируется слабее, частотная характеристика для IАI приобретает в окрестности точки характерный подъем. При а = О в системе возникают незатухающие колебания. По диаграмме Боде разомкнутого операционного усилителя можно непосредственно определить, какая величина затухания окажется у схемы усилителя с заданным значением коэффициента к В качестве примера рассмотрим на рис. 7.8 случай для 1/к = 8000. При этом из диаграммы находим /t = 100 кГц и а = 65°. Таким образом, для такой обратной связи получается приемлемая величина затухания. В случае более глубокой обратной связи величина а быстро уменьшается и при 1/к = 300 достигает нулевого значения. 7.4.2. ПОЛНАЯ ЧАСТОтаЛЯ КОРРЕКЦИЯ Если операционный усилитель разрабатывается для универсального применения, то фазовый сдвиг его выходного сигнала при Ad > 1 должен быть меньше 120°. При этом для любого коэффициента обратной связи О /с < 1 запас по фазе будет составлять не менее 60°. Это требование выполняется корректированием частотной характеристики дифференциального усиления, причем коррекция производится так, чтобы при \Ai,\ > 1 она была аналогична характеристике фильтра нижних частот первого порядка. Так как нежелательные паразитные фильтры с частотами среза /2 и /з, как показано на рис. 7.8, не могут быть устранены из схемы усилителя, то необходимо путем выбора конденсатора коррекции Q так снизить частоту среза основного фильтра, чтобы величина А о уменьшилась до значения \Ad = 1 Д того, как начнется влияние второго фильтра нижних частот. Этот вариант коррекции представлен на рис. 7.1Z Очевидно, что при таком соотношении параметров даже для самого неблагоприятного случая обратной связи, когда /с = 1, еще имеется достаточный запас по фазе а = 65°, а при меньших значениях к он практически равен 90°. Можно отме-  \1Ад (без коррекции) -90 -180 -270 т--П (р (без ксррекции) cf>(c коррекимей) а ин-65 тить также, что из-за наличия частотной коррекции полоса пропускания разомкнутого операционного усилителя сужается. Частотная коррекция усилителя на нижних частотах увеличивает фазовый сдвиг до 90°, а на более высоких частотах практически на него не влияет. При этом не производится компенсация фазового сдвига в характеристике операционного усилителя, а часто применяющийся на практике термин фазовая компенсация для обозначения частотной коррекции является принципиально неверным. Схемная реализация Практическое осуществление частотной коррекции рассмотрим на примере усилителя цА 741, представленного на рис. 7.4. На схеме имеются две высокоомные точки-выход каскада дифференциального усиления и выход каскада на составном транзисторе, используемые для частотной коррекции. Будем исходить из того, что каждая из этих точек имеет по отношению к общей точке паразитную емкость около 10 пФ. Согласно схеме замещения, приведенной на рис. 7.5, выходное сопротивление дифференциального усилителя образует фильтр нижних частот с частотой среза 1 2)1 [8 МОм II 8 МОм II 4 МОм] 10 пФ = 8 кГц. Рис. 7.12. Амплитудно-частотная и фазово-ча-стотная характеристики операционного усилителя с полной частотной коррекцией и без нее. Для фильтра нижних частот, образуемого вьЕХОдным сопротивлением каскада на составном транзисторе, из схемы замещения на рис. 7.6 получим 2п [220 кОм II 270 кОм 200 кОм] ЮпФ = 210 кГц. Третья, частота среза определяется частотными свойствами интегральных р-п- р-транзисторов: /з X 3 МГц. Кроме указанных в схеме действует еще ряд фильтров нижних частот с более высокими частотами среза, которые в дальнейших расчетах не будут приниматься во внимание. Чтобы при максимальной обратной связи (/с = 1) оставался запас по фазе, равный 65°, частота/г должна выбираться из условия /г ~ V2/2- Эта величина указана на рис. 7.12. Чтобы получить такую частоту, необходимо снизить частоту /i с 8 кГц до значения fgA = /t/Ad = 100 кГц/Ю* = 1 Гц. Для этого к выходу дифференциального усилителя подключается конденсатор емкостью 80000 пФ. Столь большую величину е.мкости нельзя получить методами интегральной технологаи. Существенного уменьшения величины этой емкости можно достичь, если ее подключать не к общей точке, а, как показано на рис. 7.4, к коллектору последующего каскада на составном транзисторе. При этом образуется цепь частотно-зависимой отрицательной обратной связи по напряжению (интегратор Миллера). Для пояснения ее принципа действия рассмотрим схему замещения, представленную на рис. 7.13. Благодаря действию инвертирующей отрицательной обратной связи вход Дифференциальный усилитель Частотно- корректированный каскад на составном транзисторе {скема Дарлингтона) Рис. 7.13. Схема замещения цепи частотной коррекции, осуществляющей отрицательную обратную связь по напряжению. каскада усиления напряжения, выполненного на составном транзисторе, имеет нулевой потенциал (виртуальный нуль), а выходное напряжение усилителя определяется выражением Ua = SD Ud/J(oC, откуда следует, что Ad= и а/и d = So/J(oC,. (7.2) На частоте fj- коэффициент \ Ао\ по определению равен единице. Отсюда для величины С получим выражение = Spllnfj, (7.3) где Sp-крутизна входного дифференциального каскада. Подставив в формулу (7.3) найденные в предьщущем разделе значения 5д = 0,2 мА/В и /г =100 кГц, получим = 320 пФ, что соответствует лишь 1/250 части ранее определенного значения. Отрицательная обратная связь по напряжению, которой охвачен второй каскад усиления, имеет еще одно существенное преимущество-она уменьшает его выход ное сопротивление. Это приводит к увеля чению частоты среза /j образуемого этим каскадом фильтра нижних частот с 200 кГц до частот свыше 10 МГц. Здесь имеет место так называемое расщепление частопш среза. Вследствие увеличения величины /г до значения, превышающего частоту /з, при осуществлении коррекции усилителя частоту /т можно расположить вблизи точки /j. Частотные характеристики с частотой fj = = 1 МГц представлены на рис. 7.14. Полоса пропускания усилителя без обратной связи при этом повышается до 10 Гц. Определение величины Q по формуле (7,3) дает величину 0,2мА/В , JAj,\(6e3 коррект) корректейУ\ Рис. 7.14. Амплитудно-частотная и фазово-частотная характеристики при частотной коррекции с учетом расщепления частоты среза f. 
ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку. Звоните! Ежедневно! (926)274-88-54 Продажа и изготовление мебели. Копирование контента сайта запрещено. Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы. |