Запас по фазе


Мj = 1800 - j½ = 45 0 , Аu = 1.

Заметим, что необходимо условие малых фазовых смещений в цепях ОС. Часто в ОС ставят только резисторы и это условие выполняется.

Можно систематизировать рассмотренные характеристики

 

Положительная ОС, FA0U<0   Отрицательная ОС, FA0U>0
  Неустойчивость FA0U< -1   AUос® ¥   Автоколебания на частоте f180         Устойчивость -1<FA0U<0   AUос>A0U   Повышенный коэффициент усиления Пониженная устойчивость коэффициента усиления Узкая полоса пропускания (BWос<BW0) Худшие значения сопротивлений: Zвх.ос<Zвх0 Zвых.ос > Z0вых Меньшая линейность (сильнее искажения)   Устойчивость     AUос<A0U (проигрыш по усилению) Хорошая устойчивость коэффициента усиления     Расширенная полоса Пропускания (BWос<BW0) Лучшие значения сопротивлений: Zвхос>Zвх0 Zвых.ос>Zвых0 Хорошая линейность (меньше искажений)

Частотная коррекция усилителей.Итак,Для обеспечения устойчивости схемы необходимо вводить ОС с корректирующей емкостью: снижая коэффициент усиления схемы, мы расширяем полосу пропускания схемы.

Если wT = waAu0

wT = waOСAuOС Au0

 
 


wa/waOС = АuOСu0

на частоте waОС обеспечивается запас по фазе

Mj = -450.

AuOC

wa waOC

Запас по усилению

MAu = ½AuS - AuOC½> 0.

Для исключения автоколебаний 2 –3 полюса заменяют одним доминирующим при помощи включения запаздывающего звена в узкополосный каскад.

Допустим, ОУ состоит из двух каскадов.

 

ДУ вых.каскад

       
   
 
 


В выходном каскаде для транзисторов, включенных по схеме с ОЭ, в коллекторной цепи стоит емкость, величина которой по эффекту Миллера Скор = СБКu . От предыдущего каскада имеется выходное сопротивление (для первого каскада – это выходное сопротивление источника сигнала),

СБК Скор

       
 
   
 

 

 


gвхUвх выход

       
 
   
 

 


Получим RC- цепочку, почти идеальную функцию интегратора:

А(jw) =Uвых/Uвх = gвх/(jwaосCкор), gвх = I0/2jT

Новая частота единичного усиления waос = I0/(jTCкор)

Величина waос определяется из требований запасов устойчивости, тогда

Скор = gвх/wa1.

Расчет величины корректирующей емкости в цепи ОС показан ниже, в разделе о расчете характеристик конкретной схемы ОУ.

Пример включения корректирующих цепей в ОУ для трехкаскадной схемы:

       
   
 


+

-

       
   

 

 


Коррекция обеспечивает:

1) на всех частотах, где АU > 1, фазовый сдвиг < 1800 при разомкнутой ОС. Достигается это включением емкости, задающей сопрягающую частоту и наклон передаточной характеристики - 6 дБ/октаву.

2) Коэффициент усиления в такой модифицированной схеме снижается до 1 на частоте, соответствующей примерно - 3 дБ на характеристике следующего RC-фильтра

Аu

 

 

1 2 -6дБ Схема 2 – j уже 1800, АU>1.