2§

6949

IQQ 90

10 0%

100 SO

10 0%

100 90

Рис. 13.20. Переходный процесс инвертора с коэффициентом усиления, равным -1 (5 кОм/ /5кОм), нагруженного

конденсатором Сн. Осциллограммы получены на операционном усилителе WSH 115 с быстрым установлением (fj-IS МГц, йвых" =100 Ом). Левые осциллограммы соответствуют возбуждению прямоугольным сигналом с низким уровнем 100 мВ, правые - с высоким уровнем 10 В. Емкость нагрузки С„=0 (а), 100 пФ (б), 470 пФ (в) и 1000 пФ (г). За-тягивание переднего и заднего фронтов иа нижних осциллограммах при возбуждении большим сигналом вызвано ограничением выходного тока ОУ при заряде конденсатора нагрузки, имеющего большую емкость.

ТОТ же факт. Примечательно, что возрастание емкости нагрузки Сн вызывает выброс или резонансный пик даже до появления точки перелома на частоте fp над осью О дБ (см. рис. 13.18).

На рис. 13.19 показаны переходные характеристики в повторителе напряжения, нормированные к фиксированной частоте единичного усиления ft. Хотя указанные характеристики основываются на формулах (13.15), они отличаются от предыдущего семейства характеристик рис. 13.15 в силу того, что емкость С„ является их параметром в большей степени, чем коэффициент затухания. Емкость Сн воздействует не только на коэффициент затухания, но и на собственную частоту колебаний согласно (13.25) и (13 26).

Затухающие колебания имеют частоту

ft К(1/2я/,СА«,) (1 - 1/8яДС„/?з,„) (13.27)

согласно (13.16), что для встречающихся на практике случаев с запасом устойчивости по фазе около 60° мало отличается от частоты единичного усиления операционного усилителя ft (см. табл. 13.3). Это может быть использовано для быстрого определения частоты единичного усиления операционного усилителя или, точнее говоря, для оценки частоты среза операционной схемы по ее переходной характеристике. Операционная схема приводится к состоянию медленно затухающих колебаний включением на входе или выходе операционного усилителя конденсатора, который вызывает выброс на переходной характеристике от 5 до 10%.

Этот подход проиллюстрирован серией осциллограмм на рис. 13.20.

13.2 Частотная коррекция операционной схемы

Предыдущая часть этой главы была посвящена выяснениюi связи между недостаточной устойчивостью операционной схемы и неправильно выбранной частотной характеристикой петлевого усиления. Недостаточная устойчивость может быть вызвана: плохой конструкцией операционной схемы, неправильной частотной коррекцией операционного усилителя, паразитными реактивными сопротивлениями операционной схемы, реактивными сопротивлениями нагрузки и источника сигнала и плохим источником питания. Эти источники недостаточной устойчивости ниже обсуждаются с точки зрения конструирования операционных схем.

13.2.1. Коррекция в схеме дифференциатора

Пользователь судит об операционной схеме по ее внешнему поведению, но конструктор должен также иметь в виду ее внутреннее строение. Если учесть проблему устойчивости схем с