Фазовый сдвиг в усилителях

September 20, 2013 by admin Комментировать »

Фазовый сдвиг между входным и выходным напряжениями для многих усилите- тей на ИС не является определяющим фактором при их разработке, но для некоторых усилителей, особенно операционных или используемых в качестве операционных, он критичен. Как правило, в ОУ используется принцип обратной связи, зависящий от передачи выходного сигнала обратно на вход ОУ. В идеальных условиях при разомкнутой обратной связи выходной сигнал должен быть сдвинут по фазе строго на 180° по отношению к сигналу на инвертирующем входе и находить- ся в фазе с сигналом на неинвертирующем входе. Любые значительные отклонения от этого условия могут вызвать серьезные проблемы в работе схем с ОУ.

Допустим, что в схеме с ОУ используется инвертирующий вход (неинвертирующий вход заземлен) и выходное напряжение схемы подается обратно на него. Если выходной сигнал не смещен полностью на 180° (а только на несколько градусов), в схеме может начаться генерация, так как выходной сигнал находится почти в фазе с входным. Даже если не возникнет генерация, коэффициент усиления будет нестабильным и схема не будет надежно работать.

Двухлучевой осциллограф (см. рис. 6.23а) – идеальный инструмент исследования фазового сдвига. Для более точных измерений кабели, подключенные к входу и выходу схемы, должны иметь одинаковые характеристики и длину. На повышенных частотах разница в длине кабелей или их характеристик может привести к дополнительному фазовому сдвигу. Для упрощения измерений следует установить масштаб горизонтальной развертки осциллографа так, чтобы один период входного сигнала точно укладывался на девяти делениях (как правило, это соответствует 9 см). Затем можно определить масштаб по горизонтали (цену деления в градусах фазового угла) для входного сигнала. Например, если на 9 см экрана осциллографа укладывается один период сигнала (360°), то 1 см соответствует 40° (360 / 9 = 40).

Для определения величины фазового сдвига необходимо измерить расстояние по горизонтали между соответствующими точками входного и выходного сигналов, а затем умножить полученное значение на ценуделения (40°/см в приведенном

8        Зак. 733

примере). Если расстояние между соответствующими точками входного и выходного сигналов равно 0,6 см, то сдвиг фазы составит: 0,6 X 40° = 24°.

Если в осциллографе имеется множитель скорости развертки, то можно получить более точные результаты. Так, при увеличении скорости развертки в 10 раз, цена деления составит 4°/см (40°/см X 0,1 = 4°/см).

На рис. 6.236,B приведены осциллограммы одного и того же сигнала (с увеличе ■ нием и без увеличения скорости развертки). При десятикратном увеличении скорости развертки расстояние по горизонтали равно 6 см и фазовый сдвиг составит 24° (6 см X 4°/см = 24°).

Рис6.23

Измерение фазового сдвига

Примечание к рис. Для повышения точности измерений скорость горизонтальной развертки осциллографа увеличена в Юраз.

Источник: Ленк Д., 500 практических схем на популярных ИС: Пер. с англ. – М.: ДМК Пресс, – 44 с.: ил. (Серия «Учебник»).

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