Доставка цветов в Севастополе: SevCvety.ru
Главная -> Операционные усилители

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 [89] 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168

I-II-


ШнОм

2,2пФ 41-



S Ю"" 10~2 10-2 10" 1 Нормализованная частота /2 8

Рис. 8.19. Компенсация векторной погрешности инвертора напряжения, вызванной емкостью цепи обратной связи Сг. в отсутствие компенсации (а) ey=f/f2, где f2=l/2jtCjy?2; компенсация при помощи подстроечного конденсатора Ci (б) уменьшает векторную погрешность до величины Еу=» = (/1 2) 11-Ciy?i/C2i?2. Это хорошо заметно на представленном графике (в).

Причиной погрешности, определяемой уравнением (8.29), является полюс -IjCiRi- Исправить положение можно путем введения компенсируюпгего его нуля, как показана на рис. 8.19,6. При этом векторная погрешность

v=iflh) I 1 -CiRjCR \, (8.30а)

связанная с емкостью Сг, может быть сведена к нулю путем подбора равных постоянных времени

CiRiCRz- (8.306)

Если С и Сг - паразитные емкости резисторов Ri и R2, то равенство (8.306) выполняется автоматически только в инверторе с коэффициентом усиления, равным единице. При не рав-

Причиной паразитной емкости резистора является скорее его конструкция, чем величина сопротивления; для резисторов одного типа она более или менее постоянна. Постоянная времени резистора пропорплоняльна его



ЗЗОпФ


НОМ единице коэффициенте усиления с обратной связью или при наличии других причин возникновения паразитных емкостей следует либо использовать подстроечный конденсатор, либо подбирать нужную для компенсации емкость. При встречающихся на практике условиях работы стабильность такой схемы компенсации удерживается в пределах 5-10%, и первоначальная по-

грещнюсть [уравнение (8.29)] может быть уменьщена в 10- 20 раз.

компенсацию проводят эк-спериментально, возбуждая инвертор сигналом с частотой, близкой к верхнему пределу номинального диапазона частот ОУ, и измеряя величину векторной погрешности. При этом компенсируется также погрешность, связанная с сопрягающей частотой fc.

Вторичные эффекты делают компенсацию зависимой от частоты. На практике рабочий диапазон частот можно расширить таким образом приблизительно в десять раз. Быстродействующий электрометрический усилитель. Не всегда можно прибегнуть к вышеизложенному способу компенсации. В тех случаях, когда сопротивление резистора Ri изменяется (например, у фоторезистора) или когда этот резистор вообще отсутствует (операционная схема с токовым выходом), можно применять схему, показанную на рис. 8.20 [14-16].

Паразитная емкость Сл = 0,3 пФ электрометрического резистора =1 ТОм уменьшает полосу пропускания преобразователя ток - напряжение при замкнутом контуре обратной связи до l/2nCnR = 0,5 Гц. Если это неприемлемо, в схему включается до-шолнительная Т-образная цепь, состоящая из (имеющего отно-Сительно малое сопротивление) резистора Ri и конденсатора Ci; это изменяет коэффициент усиления с обратной связью так, что он становится равным G = -R{l-\-j(iiCiRi)l{l-\-jti)CiiR) при Ri<R и Ci>Cs. Уравнивая постоянные времени CiRi = CRR, мы снимаем первичное частотное ограничение, однако не устраняем его полностью вследствие распределенного характера емкости Сд. В практическую схему необходимо дополнительно включить

I МООкОм

"Рис. 8.20. Быстродействующий электрометрический усилитель. Показанные на схеме пунктирными линиями конденсатор малой емкости и резистор сопротивлением 100 кОм, включенный последовательно с конденсатором Ci, •призваны повысить устойчивость схемы с обратной связью.

Еще лучше наблюдать за реакцией на прямоугольные импульсы. - Прим. ред.




небольшое сопротивление или емкость, показанные на схеме пунктиром, для коррекции частотной характеристики.

Мостовая Т-образная цепь. Другой путь компенсации динамической погрешности, обусловленной емкостью обратной связи, показан на рис. 8.21 [5]. Без шунтирующего конденсатора, обозначенного 4С2, данная операционная схема будет идентична схеме, показанной на рис. 8.19, а, и векторная погрешность будет линейно увеличиваться при приближении к частоте /2= 1/2яС2/?2.

Разделив сопротивление обратной связи R2 на две половины и включив конденсатор 4С2, мы создаем компенсирующий нуль, что дает в результате резонансную частотную характеристику G = = -(№:)(! + # 2)/ /{i+if If 2442) с под-критическим декрементом затухания = 0,5. Линейная составляющая векторной погрешности [уравнение (8.29)] компенсируется и заменяется менее критической квадратичной составляющей

0,01

10"

10"

Нормализованная частота j/f i

v=im (8.31)

Рис. 8.21. Мостовая Т-образная цепь обратной связи, компенсирующая линейную

составляющую векторной погрешности. Имеющая линейную частотную зависимость составляющая векторной погрешности заменяется имеющей меньшую величину квадратичной составляющей 6,= (f/f2) где f2=l/2nC2fe.

(см. разд. 8.1.4).

Интегратор. Паразитная емкость С; входного резистора интегратора (рис. 8.22, а) преобразует выражение коэффициента усиления с обратной связью, которое приобретает следующий вид: G= -{l+if2nCiRi)ljf2nC2Ri, что приводит к появлению векторной погрешности

(8.32)

где /1= 1/2яС1?1. Кроме уменьшения Ri приблизительно до 10 кОм мало что можно сделать для уменьшения этой погреш-ости, особенно если требуется ннтегрировянве быстро р.адрня-



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 [89] 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168



0.0116
Яндекс.Метрика