Запас по фазе
Запас по усилению
МА = ½ AUос(0) - AU0S½ » 0 при частоте w, при которой j = 1350.
или
½AU0å½ = AUос(0) при w = wúj=135° ,
т.е. частота, на которой AU0 становится равным AUос (0) должна быть меньше w180° в схеме без ОС.
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 = АuOС/Аu0
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 = СБК*Аu . 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.
Схема 1 - скорректированный ОУ, j » 900 до wa2 , АU = 1
Проигрыш в усилении -
Выигрыш в устойчивости
 | |||
 | |||
1800
 |
900
1 2
450
wa1 w a2 wa3
Запас по фазе: 180 - ( 90 + 45 ) = 450, ( 450 - сдвиг RC- фильтра на частоте – 3 дБ), eсли передаточная характеристика смещена так, что на частоте -3 дБ второго участка (полюса) коэффициент усиления стал бы равен 1.
В качестве корректирующей емкости часто используют емкость Миллера, причем, в схеме Дарлингтона ее емкость еще больше. Коррекция емкостью Mиллера температуроустойчива и не зависит от технологического разброса.
ДУ