Запорожец  Издания 

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 ] 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193

Подставим выражения для п Vy в (5,34), тогда

0 = л п.

Ri + R, с, 4- V, R,

Rt + Ri

(5.36)

Перенося члены z vq в левую часть, имеем

+ R,

К> + R2

2 (У<, + R,)

- Лам ivi - v,) л- Лсм -Ц + •

После умножения обеих частет"; на {Ri -f R2)/Ri получим

Vo [{Ri + R2)/Ri + AoM + Acm/2) =

= ("i - "2) /?2 ?i + Лсм (oi + 02) R2/2R1.

Решая относительно vq, найдем

(2/1) I пм ("i - 2) + cm ("1 + 2)/2] dm + (i +Wi-cm/2

Разделим числитель и знаменатель на Лм, тогда

(2/1) [(1 - 2) + М/Лрм) (1 + "2)/2]

•+1(i + 2)/dm?i]-4cm/2dm

Vo =

(5.37)

(5.38) (5.39)

(5.40)

Если Аоь (или Лом) стремится к бесконечности (случай бесконечного коэффициента усиления), то уравнение для vq сократится до vq = (RJRi) (vi - v2), как и было найдено выше. При очень большом коэффициенте усиления без обратной связи, таком, что -OL = Лим » {Rx + R2)IRi и Лпм » Лсм, уравнение для vo можно приближенно выразить в виде

Vo = (R2/R1) [(fl - «2) + (Лсм/Лом) (Vi - 02)12\. (5.41)

от результат показывает, что по сравнению с воздействием на выходной сигнал дифференциальной составляющей синфазная составляющая входного напряжения будет частично влиять на выходное напряжение и это влияние будет сильно ослаблено отношением Лм/Лсм (т. е. коэффициентом ослабления синфазного сигнала). В большинстве случаев КОСС будет таким, что практически не будет ощущаться влияние синфазной составлявшей сигнала. Например, для КОСС 100 дБ коэффициент, соответствующий синфазному сигналу, будет в 100 ООО раз меньше оэффициента для дифференциального сигнала.



5. !0. Входное сопротивление

Идеальный ОУ имеет бесконечное входное сопротивление 2-это означает, что к входу ОУ можно подключить источник сигнала с любым внутренним сопротивлением и это не приведет к потерям сигнала, связанным с высоким внутренним сопротивлением источника. Любой реальный ОУ имеет конечное входное сопротивление которое в ряде случаев может сильно ухудшать работу схемы!



Рис. 5.24. а - эквивалентная схема для анализа входного сопротивления; б - оценка влияния ZoiA-

Для анализа влияния воспользуемся схемой на рис. 5.24, а. Входное сопротивление Z, представим в виде комбинации дифференциального входного сопротивления Zm и синфазного входного сопротивления Zqm (оба сопротивления комплексные).

Оценим влияние дифференциального входного сопротивления Zm при замкнутой петле обратной связи по схеме на рис. 5.24, б. Переменный ток 4. втекающий через неинвертирующий вход, молено записать в виде

is = ViIZdm =

Решая относительно входного сопротивления петли обратной связи, получим

2; (cl) ~ Vs/is = ZdmAol/Acl-

(5.42)



Хаким образом, входное сопротивление при замкнутой петле обратной связи увеличится относительно в ЛоьМсь Рз

по сравнению с входным сопротивлением при разомкнутой петле обратной связи. Это снова свидетельствует о существенном улучшении параметров схемы при использовании обратной связи. Еще раз отметим, что входное сопротивление увеличивается во столько же раз, во сколько раз уменьшается коэффициент усиления схемы при переходе от разомкнутой к замкнутой обратной связи.

Рис. 5.25. Пример схемы для onpe-деления входного сопротивления.

i (CD

-cm =

1 ГОм li 10 пФ.


Сопротивление Z при разомкнутой обратной связи может принимать значения от 100 кОм до нескольких гигаом (10) у ОУ смОП-транзисторами на входе. Такие большие Zm в сочетании с большим отношением olMcl Даст в результате очень большое Zi (cl), а такое входное дифференциальное сопротивление практически не нагружает источник сигнала, поэтому в дальнейшем им можно пренебречь.

Рассмотрим влияние синфазного входного сопротивления, Zcm, используя схему на рис. 5.24, а. При больших значениях коэффициента усиления без обратной связи падение напряжения Vi на Zjm будет таким незначительным, что током через Zom можно пренебречь. Следовательно, сигнальный ток 1 будет течь только через Zcm и для него можно записать = vJZcm- Тогда входное сопротивление при замкнутой обратной связи равно Z; (cl) =

А = Zcm-

Величина Zcm обычно лежит в диапазоне от нескольких мегаом до 100 ГОм (10" Ом) у МОП-ОУ с параллельной входной емкостью порядка 3-10 пФ.

Полное входное сопротивление с обратной связью с учетом dm, так и Zcm равно сопротивлению параллельной комби-ации ZcM и (AoJAcl) dm- Хотя Zcm много больше Zqm, ожитель Aql/Acl увеличивает значение Zm во столько раз о сравнению с Zcm, что полное входное сопротивление с обратной язью будет примерно равно Zcm, т. е. Z,-(cr,) Zcm-Рас оценки влияния входного сопротивления на работу ОУ 5 трим схему повторителя на рис. 5.25. Предположим, что Ффициент усиления без обратной связи достаточно велик и что



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 ] 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193