IDO 90

10 0%

Рис 13 26 Определение значений элементов оптимальной цепи коррекции С, R в схеме рис 13 25

Осциллограммы сняты с операционного усилителя WSH 115 (f; = I5 МГц R,=100 Ом), нагруженного конденсатором С„ = 1 иФ Затухающие колебания переходного процесса инвертора без коррекции (а) можно подавить развязав выход схемы от конденсатора нагрузки резистором R=55 Ом и включив в схему корректирующий конденсатор С = 4,7 пФ (б), 10 пФ (в) или 22 пФ (г).

10 нОм

Рис. 13.27. Развязка повторителя напряжения от емкостной нагруз-

13.2.3. Компенсация емкости суммирующей точки

В разд. 9.3.2 был указан способ демпфирования переходной характеристики инвертора, нагруженного на суммарную емкость межсоединений. Было также показано, что с учетом связи между перерегулированием и относительной устойчивостью можно с помощью компенсирующего конденсатора малой емкости, включенного параллельно сопротивлению обратной связи, решить проблему устойчивости и устранения «звона» в операционной схеме, склонной к самовозбуждению (рис. 13.28).

Включение корректирующего конденсатора С приводит коэффициент обратной связи к виду =[Ri/(Ri + R2)]il + + sCR2)/[l + s{Cx + C)iRi\\R2)] с нулем на частоте l/2nCR2. Оптимальное значение корректирующего конденсатора находится экспериментально. Как правило, оно оказывается меньше значения C = Cx{R\/R2), соответствующего полностью компенсированному делителю обратной связи.

Здесь мы в четвертый раз встретились с положительным влиянием малого конденсатора обратной связи (уменьшение времени установления в гл. 9, уменьшение полосы шумов и снятие резонансных шумов в гл. 12, компенсация большой емкостной нагрузки в последнем разделе). Важность этого влияния трудно переоценить. Даже после уменьшения суммарной емкости межсоединений еще остается нескомпенсированная емкость входа операционного усилителя СдН-Ссинф, которая в любом случае требует компенсации. Рисовать конденсатор обратной связи на принципиальной операционной схеме надо автоматически. Хотя функциональная модель может обойтись без него, его пропуск будет обнаружен при анализе и экспериментальной проверке. Если есть сомнения По поводу выбора его емкости, -рекомендуем брать С = 22 пФ. Стоимость дешевого керамиче-аского конденсатора окупится сэкономленными часами, которые иначе уйдут на поиски неисправностей в виде автоколебаний -или шумов на нулевой линии осциллографа [3].

Существует только ©дин случай, когда не следует устанавли-изать корректирующий конденсатор обратной связи,- при ис-

пользовании частотно-программируемого усилителя с неполной коррекцией в операционной схеме с высоким коэффициентом усиления в замкнутом состоянии. Устойчивость такой операционной схемы требует определенного затухания в цепи обратной связи, которое было бы снято на высоких частотах конденсатором обратной связи.

-.5-50пФ

О дБ

(2) цМпФ

\I1tiCQ 800 кГц

без норрекции {C--Q)

скорректированная 1+Сх/С

1/2}i(Cx+C)R, пр. 460 кГц

Рис. 13.28 Компенсация емкости суммирующей точки инвертора напряжения

Числовые значения на графике соответствуют С = 20 пФ.

Конечно, конденсатор обратной связи бесполезен в повторителе напряжения с короткозамкнутыми выходом и инвертирующим входом.

Прием отделения большой емкости с помощью сопротивления можно также использовать со стороны входа операционного усилителя (рис. 13.29). Преобразователь ток - напряжение, предназначенный для измерения тока утечки конденсатора Сх, будет неустойчив (сравните с дифференциатором на рис. 13.21). Компенсация возможна либо добавлением резистора 10 кОм последовательно с измеряемым конденсатором, либо отделением последнего от инвертирующего входа операционного усилителя резистором при введении быстродействующей петли обратной связи через конденсатор С.

Комбинированное отделение входной и выходной нагрузочной емкостей в быстродействующем /-преобразователе пока-