Частотные характеристики схем на основе ОУ

February 1, 2012 by admin Комментировать »

Чтобы обеспечить устойчивость при любой глубине обратной связи, ИС 741, подобно большинству ОУ, содержит внутренний конденсатор коррекции, который обеспечивает на высоких частотах спад первого порядка (—6 дБ на октаву). Таким образом, максимальный сдвиг по фазе не может превосходить 90° на всех частотах, где коэффициент усиления без обратной связи больше единицы; следовательно, обратная связь не может стать положительной и вызвать неустойчивость (см. разд. 4.6 и 7.7).

Хотя в простых схемах с минимумом внешних компонентов и осуществляют внутреннюю коррекцию, это накладывает ненужное ограничение на ширину полосы усилителя с коэффициентом усиления напряжения больше единицы. Происходит это потому, что внутренняя коррекция должна быть достаточной для обеспечения устойчивости схемы в режиме повторителя напряжения (с единичным коэффициентом усиления, со 100 %-ной обратной связью). Устойчивость могла бы быть достигнута и при больших коэффициентах усиления с меньшим ослаблением на высоких частотах, но фиксированная коррекция в ОУ, подобных ИС 741, означает, что жертвуют шириной полосы, в пределах которой коэффициент усиления больше единицы. Произведение усиления на полосу фиксировано и равно примерно 1 МГц (ширина полосы измеряется на уровне —3 дБ), что приводит к частотным характеристикам, показанным на рис. 11.23. Например, при коэффициенте усиления, равном 100, частотная характеристика падает приблизительно на 3 дБ на частоте 10 кГц. Это значение не соответствует требованиям, которые в большинстве случаев предъявляются к аппаратуре звукового диапазона; следовательно, для получения приемлемого качества коэффициент усиления одиночной ИС 741 с обратной связью в устройствах звукового диапазона должен быть ограничен значением порядка 20.

Ограничения на ширину полосы, накладываемые внутренней коррекцией, будут менее жесткими, если ИС 741 заменить на ОУ 748. Внутри ИС 748 идентична ИС 741, за исключением конденсатора коррекции, который отсутствует и должен быть подключен снаружи. Нужен только один конденсатор, включенный так, как показано на рис. 11.24; его емкость опреде-

Рис. 11.23. Частотные характеристики усилителя на основе ОУ741 при различных значениях коэффициента усиления с обратной связью.

Рис. 11.24. Усилитель на основе ОУ748: показано, как включается конденсатор коррекции С и как нужно собрать схему балансировки. Номера выводов даны для корпуса DIL с восьмью выводами.

ляется задаваемой глубиной отрицательной обратной связи и нужной шириной полосы. В табл. 11.1 предлагаются минимальные значения емкости С, обеспечивающие устойчивость при различных коэффициентах усиления с обратной связью.

Таблица 11.1.

А

VCL

с (пФ)

BW (кГц)

1

30

1000

10

5

500

100

2

200

1000

1

50

Сравнивая значения ширины полосы (BW), указанные в табл. 11.1, со значениями из графика на рис. 11.23, относящимися к ИС 741, видим, что в случае, когда требуется широкая полоса при большом усилении, ИС 748 является более предпочтительной. Имеется одно небольшое различие между ИС 748 и 741; оно касается балансировки (см. рис. 11.24). Поскольку в ИС 748 регулировка производится в другой части схемы, необходим потенциометр с сопротивлением 4,7 МОм, скользящий контакт которого через резистор с сопротивлением 4,7 МОм подключается к земле, а не к шине отрицательного питания.

Литература: М.Х.Джонс, Электроника — практический курс Москва: Техносфера, 2006. – 512с. ISBN 5-94836-086-5

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты