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

/А Юк ЮОк 1М ЮМ lOOff-

Фиг. 6.1. Типичная амплитудно-частотная характеристика ОУ без ОС.

-320

Ik Юк ЮОк 1М

Фиг. 6.2. Типичная фазово-частотная характеристика ОУ без ОС.



) Эти прямые представляют собой суммы асимптот амплитудно-частотных характеристик отдельных каскадов.

2) Спад усиления в -20 дБ/декада означает, что усиление ОУ без ОС при увеличении частоты в 10 раз уменьшается иа 20 дБ, что эквивалентно спаду в --6 дБ/октава. Следовательно, коэффициент усиления такого усилителя уменьшается на 6 дБ при увеличении частоты в 2 раза.

40°. Этот отрицательный, или запаздывающий, сдвиг фазы добавляется к первоначальному запаздыванию в 180°, вызывая общее запаздывание выходного сигнала в 220° относительно сигнала, приложенного к инвертирующему входу. Аналогично можно показать, что на частоте 1 Л1Гц выходной сигнал запаздывает относительно сигнала, приложенного к, инвертирующему входу, дополнительно на 80°, или суммарно на 260°. Ниже в этой главе рассматривается серьезная проблема, возникающая в результате такого сдвига по фазе выходного сигнала относительно сигнала на входе.

6.2. Диаграммы Боде

Как амплитудно-, так и фазово-частотную характеристику можно аппроксимировать прямолинейными, отрезками); такие аппроксимированные кривые называют диаграммами, или графиками, Боде. На фиг. 6.3 представлена прямолинейная аппроксимация кривой фиг. 6.1. Заметим, что значения частоты отложены по оси абсцисс в логарифмическом масштабе. В соответствии с аппроксимированной кривой частотная характеристика данного ОУ плоская, начиная от низких частот (включая постоянные напряжения) и вплоть до частоты 200 кГц. Это означает, что его коэффициент усиления на частотах от О до 200 кГц не изменяется, т. е. полоса пропускания (ПП) усилителя составляет приблизительно 200 кГц. Следует отметить, что на более высоких частотах - от 200 кГц до 2 МГц - усиление падает с 90 до 70 дБ, т. е. со скоростью -20 дБ/декада ), или -6 дБ/октава. Знак минус относится к отрицательному (с уменьшением усиления) спаду кривой. На частотах от 2 до 20 МГц спад составляет -40 дБ/декада, или -12 дБ/октава. При частотах выше 20 МГц спад составляет -60 дБ/декада, или -18 дБ/октава.

Поскольку ОУ редко используется для усиления сигналов без ОС, необходимо рассмотреть влияние обратной связи на амплитудно-частотную характеристику ОУ. Из фиг. 6.4 видно, что если ОУ включается с коэффициентом усиления Кос = = 10 000, или 80 дБ, то его полоса пропускания составляет приблизительно 600 кГц, так как прямая, проведенная на уровне 80 дБ, пересечет частотную характеристику ОУ без ОС в точке с абсциссой 600 кГц. Наклон амплитудно-частотной характеристики в точке пересечения относительно прямой на уровне 80 дБ



V 60 40 20

JiuOgeAiwmaea

10 к

ffKOfa, tutu

-iff Me/am, Ufa .


-вОдБ/geKaga, или

I Mil

took

100 M

Фиг. 6.3. Линейная аппроксимация амплитудно-частотной характеристики

фиг. 6.1.

Ч 40

или

-Oirwecum./fa- .

Оттситмашон

/О к /00 к /М

WWW L L

/00/

Фиг. 6.4.



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