О 20 W 60 80 100 формализованное время установления tycr/r.

0,0001

о ZD 40 60 60 100 Нормализованное время установления iyu/Ц

Рис. 9 11. График установления для переходного процесса в повторителе напряжения с интегрирующим частотным дублетом при различных k Показан процесс установления в соответствии с уравнением (9 216). Относительное расстояние между частотой дублета и частотой единичного усиления ОУ fjf выступает в качестве параметра Хотя относительное совпадение полюса и нуля на втором графике (б) в десять раз лучше чем на первом (а), однако время установления до 8=0,1% и е=0,0% при fyfj>0,l во втором случае уменьшается очень ненамного.

дублету С fe = 0,95. Однако сравнение с рис 9 И,а показывает, что ситуация с установлением в пределах 0,01% почти не улучшилась. Достигнутое уменьшение времени установления вряд ли компенсирует те усилия, которые требуется предпринять для установки поддержания необходимого (в пределах 5%) со-

10 0%

10 0%

too so

10 0%

Рис. 9.12. Оптимальное расположение частотного дуб лета.

Осциллограммы получены с операционного усилителя WSjH 217 (рис. 4.10) при различной величине С,. Отношение частоты дублета к частоте единичного усиления ОУ составляет 0,5 (а), 0,1 (б) и 0,02 (в). Верхняя кривая на каждой осциллограмме показывает переходный процесс повторителя напряч{ения по грубой шкале и нижняя - точно» установл.гние.

гласования частот полюса и нуля. Так как 5%-ное согласование является почти максимумом того, что можно требовать при серийном производстве, то существует всего один путь получения времени установления (в пределах зоны погрещности 0,01%), которое было бы существенно меньше 500 не, - это использование двухкаскадного операционного усилителя с частотной коррекцией одним конденсатором.

9.3. Емкость суммирующей точки

До сих пор мы рассматривали всего один параметр операционной схемы - коэффициент усиления операционного усилителя без обратной связи. Следует рассмотреть по меньшей мере еще два параметра: емкость нагрузки и паразитные емкости цепи обратной связи. Оба этих параметра оказывают вредное влияние на работу схемы. При их большой величине возникает звон и увеличивается время установления. Эти емкости влияют на устойчивость операционной схемы, поэтому подробнее мы рассмотрим их в гл. 13. Здесь мы исследуем влияние на работу операционной схемы только одного из этих параметров - емкости суммирующей точки относительно земли.

9.3.1. Переходный процесс инвертора напряжения

Свойства операционного усилителя, показанного на рис. 9.13, представлены его коэффициентом усиления А и входными емкостями Сд, С~синф, которые включаются в одну общую паразитную емкость суммирующей точки Сх. Обращенный коэффициент обратной связи ll = l+R/ilR\\{l/sCx)]=2{l-{-sCxR/2) и коэффициент усиления операционного усилителя без обратной связи A = ti)f/s определяют передаточную функцию инвертора напряжения G= ~рЛ/(1+рЛ) = --l/[l+2s/ti)i-{-sy (m/CxR)], представляющего собой резистивную операционную схему второго порядка с частотой собственных колебаний

(o=:V;jCJR (9.23а)

и коэффициентом затухания

-=l ;щ;. (9.2З6)

Характер переходного процесса такого инвертора при ступенчатом воздействии определяется величиной произведения PtCxR = l/t,.

Переходный процесс при затухании выш-е критического, ,t>\. Передемпфированное состояние