нях ±/?и/вых, которые соответствуют номинальному выходному

току /вых.

На рис. 2.13,8 частота выходного напряжения чуть выше частоты полной мощности fn.m. В некоторой точке выход операционного усилителя не может следовать за быстро изменяющимся напряжением возбуждения и изменяется с максимальной

Рис. 2.13. Нелинейное поведение выхода ОУ при перегрузке напряжением (а), перегрузке током (б) и на высоких частотах (в, г). Для ясности картины масштабы двух последних диаграмм растянуты.

скоростью нарастания ±5 до тех пор, пока обе эти кривые вновь не пересекутся.

Частота выходного напряжения на рис. 2.13, г настолько высока, что оно даже не достигает номинальной амплитуды t/вых, следствием чего является треугольная форма выходного сигнала; при этом выход все время остается в перевозбужденном состоянии. Большая емкостная нагрузка может вызвать подобный эффект на гораздо меньших частотах, чем указано на рисунке {ограничение выходного тока).

2-3. Время установления и время восстановления после перегрузки

Мы завершаем перечень функциональных параметров временем установления и временем восстановления после перегрузки, собственно, не параметры операционного усилителя, а ско-

pee, характеристики динамического поведения ОУ в некоторой простой операционной схеме (повторителе напряжения или инверторе) в режиме большого сигнала. Это поведение определяется линейными и нелинейными параметрами и другими эффектами, которые не видны из простых каталожных данных. Сюда относится форма частотной характеристики, величины ем-" костей, входящих в схему ОУ, и паразитных емкостей операционной схемы, тепловые переходные процессы после снятия перегрузки и т. д. Однако хотя времена установления и восстановления после перегрузки относятся к одной конкретной схеме, их можно с успехом использовать для оценки поведения операционного усилителя в сходных ситуациях, т. е. там, где решающим критерием является быстрая и точная реакция на быстро изменяющиеся сигналы.

Время установления ty операционного усилителя в данной операционной схеме есть время, которое требуется на установление выходного напряжения в пределах заданной погрешности относительно идеального значения в ответ на скачкообразное входное возбуждение.

Время восстановления после перегрузки te операционного усилителя в данной операционной схеме - это время, необходимое для установления выходного напряжения в пределах заданной погрешности относительно идеального значения в ответ на снятие скачком определенного входного перевозбуждения.

Смысл этих двух параметров иллюстрируется рис. 2.14. На рис. 2.14, а показано типичное установление выхода повторителя напряжения в ответ на ступенчатое изменение напряжения входного возбуждения Иг от нуля до t/вых (предполагается, что /оннф/вых). Р1деальное операционное уравнение авых = Иг следует непосредственно из определения идеального усилителя. Реальный отклик на скачок содержит начальную задержку, за которой следует линейное нарастание с наклоном S, восстановление после динамической перегрузки и колебательный процесс установления. Ширина полосы погрешности 2е6вых, центрированная относительно идеального уровня выхода -Ь/вых, должна задаваться в виде процентного отношения к номинальному выходному напряжению. Общепринятыми являют1ся значения погрешности е, равные 0,01 и 0,1%; изредка используется значение 1%. В точке 5 кривая выходного напряжения Ивых входит в полосу погрешности и остается в ней. Время задержки от входного скачка до точки S и есть время установления ty.

Поведение (ОУ) в режиме большого сигнала обусловливается как линейными, так и нелинейными параметрами операционного усилителя Поведение в режиме малого сигнала можно полностью описать в рамках линейной модели.

Полоса ошибки

Рис 2 14. Время установления (а) н время восстановления после перегрузки (б) операционного усилителя, включенного по схеме повторителя напряжения. В иллюстрационных целях ширина полосы ошибки дана в увеличенном масштабе.

Необходимо отметить, что из-за статических погрешностей (£сдв, Л о, Хо) выход усилителя не обязательно будет устанавливаться на идеальном уровне -Ьбвых.

Рисунок 2.14,6 соответствует 50%-ному перевозбуждению того же повторителя напряжения входным сигналом 4-1,5 t/вых с последующим возвратом скачком к номинальному напряжению -Ьс/вых. Выходное напряжение относительно долго остается на своем первоначальном уровне, пока оно окончательно не войдет в точке R в полосу погрешности. Время задержки от скачка на входе до точки R есть время восстановления после перегрузки и.

выводы

1- Линейная модель ОУ описывает его поведение в режиме алых сигналов.

2. Нелинейные параметры налагают ограничения на линей-

"У область работы ОУ:----