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

реходного процесса у такого повторителя напряжения длится 740 НС при допустимой погрешности 1% и 1,5 мкс при погрешности 0,01%. Дополнительное усиление и увеличение на один порядок частоты единичного усиления уменьшают время установления на грубой шкале 1% ценой резкого возрастания времени точного установления с погрешностью 0,01%.

Теперь уже понятно, откуда возник длинный хвост. Причиной его появления служит нескомпенсированная пара полюс - пуль, называемая частотным дублетом [1-7].

(Квази)интегрирующий частотный дублет. С качественной точки зрения теперь стала понятной взаимосвязь всех трех характеристик, приведенных на рис. 9.6. И все же в этом есть нечто парадоксальное. Увеличивая коэффициент усиления без обратной связи Л операционного усилителя на заштрихованную •область, мы получаем в результате ступенчатое уменьшение коэффициента усиления \G\ повторителя напряжения. Итак, мы \же не удивимся, если увидим, что обратный порядок расположения полюса н нуля на оси частот, т. е. образование на частотной характеристике Л участка с более крутым наклоном, приводит к образованию резонансного максимума на характеристике \0\, так что усиление повторителя напряжения становится больше единицы (рис. 9.8). Соответствующий переходный процесс характеризуется апериодическим перерегулированием и длинньш хвостом.

И наконец, при неверно выбранном в последнем случае (рис. 9.8) взаимном расположении частот (Oz, сор и со; действительные отрицательные полюсы -сод и -а)в могут стать комплексно-сопряженными. Тогда частотная характеристика коэф--фициента усиления с обратной связью \G\ будет иметь резонансный максимум и переходный процесс повторителя напря-><<еиия сопровождается затухающими колебаниями относительно установившегося значения.

Чтобы провести различие между случаями, приведенными на рис. 9.6 и 9.8, введем понятие относительного разделения дуб--гета

k = a)p/(i)z (9.11)

If назовем эти два случая соответственно (квази) дифференцирующим частотным дублетом при /г>1 (рис. 9.6) и (квази)интегрирующим частотным дублетом при <1 (рис. 9.8).

До сих пор мы изучали динамические характеристики по-Еторителя напряжения с довольно-таки качественной точки зрения. Теперь проведем их количественный анализ.

- в слувде птгутгтвия нейтрализации <в и (Oz. - Прим. ред



9.2.2. Линейный анализ

Возьмем идеализированный операционный усилитель с единственным реальным параметром - коэффициентом усиления без обратной связи

=((ui/s)(l+s/(uz)/(l+s/cOp) (9.12)

с характерным наличием частотного дублета и соберем на нем повторитель напряжения с передаточной функцией

0=(1 +s/(02)/[l +s(l/(uz+ l/(Oi) + s>p(ui]. (9.13)

Это описание включает в себя оба нежелательных случая, когда k> 1, равно как и желательный с =1.

О дБ

org А 0°

-90°

-V Ч >


Рис. 9.9. Частотные характеристики операционного усилителя, построенные с учетом влияния дифференцирующего (а) и интегрирующего {б) частотных

дублетов.

Повторитель напряжения ведет себя как операционная схема второго порядка. Форма его переходной функции будет определяться расположением полюсов sa, sb частотной характеристики G,

X У\-)-4 (1 -(u/Wp) u)i(uz/((ui -(Oz).

(9.14)

и особенно соотношением величин разделения дублета k и коэффициента



Л -это коэффициент усиления операционного усилителя без обратной связи на частоте ©z, определяемый по неискаженной частотной характеристике \А\ (рис. 9.9). Поскольку практическое значение имеют только случаи cozcop, то мы называем Л1 усилением на частоте дублета.


Усиление на частоте дуплета А)

Рис. 9.10. Области разделения плоскости k, Аи определяющие характер переходного процесса. Дальнейшее рассмотрение будет вестись для случаев, соответствующих заштрихованной полосе.

Разделение дублета k и усиление Ах определяют знак дискриминанта

D = \-yA{\-\lk)i(yT,-\lYA,f (9.16)

в уравнении (9.14). Основное разделение плоскости {k, Ах) на рис. 9.10 проведено прямой k=\, соответствующей простой экспоненциальной переходной функции. Над ней"находится об-аасть апериодического недорегулирования fe>l, соответствующая положительному дискриминанту £)>0 или двум различным отрицательным полюсам и двухэкспонентной переходной функции. Нижняя полуплоскость k<,\ разделяется границей апериодичности й = 4/(УЛ-Ь 1/уЛ)2 на две подобласти. На границе апериодичности 1) = 0 и два полюса сливаются в один сдвоенный полюс Sa = Sb. Выще этой границы находится область апериодического перерегулирования, соответствующая двум все еще действительным отрицательным полюсам. Под ней находится область затухающего колебательного процесса. Здесь D<0 и сдвоенный полюс расщепляется на два комплексно-сопряженных полюса с отрицательной действительной частью. У хорошо спроектированного усилителя с быстрым установлением полюса его передаточной функции лежат вне



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



0.0087
Яндекс.Метрика