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

положений переключателя: /, и /? Будет ли схема устойчива в каждом из этих случаев?

Ответ. Данная схема - неинвертирующая, и поэтому ее коэффициент усиления

Кос = Увь.х/Уг -М. (3.6>

Наличие корректирующих конденсаторов приводит к тому, что амплитудно-частотная характеристика будет иметь вид кривой 2

-ЛЛЛЛг-

IMOm

-Wv-

ЮОкОм

ЮкОм -

гО SOO..


1000

Переключатель

Фиг. 6.6.

При положении / переключателя „ 10 кОк

10kOm j j jj

Это примерно эквивалентно 20,8 дБ, или округленно 20 дБ. Проведя на фиг. 6.5 прямую на уровне 20 дБ, пересечем кривую 2 при 13 МГц, а это значит, что полоса пропускания в данном, случае составляет 13 МГц.

При положении переключателя

„ 100 кОм , , ос-П+1 = 101.

что примерно эквивалентно 40 дБ. Проецируя величину 40 дБ на кривую 2, получим точку пересечения на частоте около 1,3 МГц, поэтому полоса пропускания теперь составит величину около 1,3 МГц.

При положении / переключателя

1 МОм

iCocCs:

1 кОм

+ 1 = 1001,



ЧТО примерно эквивалентно 60 дБ. Проецируя величину 60 дБ { на кривую 2, получим точку пересечения на частоте несколько выше 130 кГц, т. е. в данном случае полоса пропускания состав- ляет 130 кГц.

Поскольку все три прямые пересекают кривую 2 там, где она имеет наклон -20 дБ/декада, то схема устойчива независимо от положения переключателя.

Пример 6.2

Если в схеме фиг. 6.6 удалить конденсаторы в 500 и 1000 пФ, а конденсатор в 100 пФ заменить на конденсатор в 10 пФ, то чему будут равны коэффициент усиления и полоса пропускания при каждом из указанных положений переключателя. Будет ли схема устойчива в каждом из этих случаев? Предполагается, что данные фиг. 6.5 применимы для ОУ в этой схеме.

Ответ. В соответствии с таблицей на фиг. 6.5 при Ci = 10 пФ и отсутствии Сг и Сз следует использовать кривую 3.

При положении / переключателя, как и прежде. Кос =11. Проецируя величину 20 дБ на кривую 3, получим точку пересечения примерно на частоте 28 МГц. Однако, поскольку относительный наклон характеристики в точке пересечения составляет -60 дБ/декада, схема неустойчива, и при таком включении ее нельзя применять в качестве усилителя.

При положении переключателя /Сое = 101, или примерно 40 дБ. Проецируя величину 40 дБ на кривую 3, получим точку пересечения на частоте около 11 МГц. Эта схема также может быть кеудтойчива, поскольку относительный наклон характеристики в точке пересечения составляет -40 дБ/декада.

В положении / переключателя /Сое =1001, или около 60 дБ. Проецируя величину 60 дБ на кривую 3, получим точку пересечения примерно на частоте 1,1 МГц. Так как относительный наклон характеристики составляет -20 дБ/декада, то можно ожидать, что данная схема с полосой пропускания примерно в 1,1 МГц будет устойчива.

6.4. Скорректированные операционные усилители

Иногда в относительно широкой полосе пропускания, которой обладают нескорректированные ОУ, нет необходимости. Так, Например, в измерительной схеме, показанной на фиг. 5.8, ОУ используется для усиления медленно изменяющихся сигналов, и поэтому к нему не предъявляется требования иметь хорошую характеристику по высоким частотам. В этом и подобных слу-



чаях можно применять ОУ с внутренней коррекцией. Эти усилители (см. приложение 4) часто называют скорректированными ОУ. Такие усилители устойчивы независимо от значения коэффициента усиления при наличии ОС- в ОУ и без подключения к ним внешних элементов коррекции.

ОУ типа 741 является скорректированным усилителем и имеет амплитудно-частотную характеристику при отсутствии в

/ /о юо 1н Юн ЮОн /М ЮЛ1

Фиг. 6.7. Амплитудно-частотная характеристика ОУ 741.

шем ОС, показанную на фиг. 6.7. В схеме ОУ 741 имеется емкость в 30 пФ, шунтирующая цепь сигнала и уменьшающая тем -самым величину выходного сигнала на высоких частотах. Эта емкость, которая является элементом внутренней коррекции, вызывает спад амплитудно-частотной характеристики с постоянной скоростью в 20 дБ/декада. Поэтому независимо от того, какой задан коэффициент усиления ОУ с ОС, горизонталь, соответствующая этому усилению, пересечет изображенную амплитудно-частотную характеристику в точке с относительным наклоном в -20 дБ/декада, что гарантирует устойчивую работу схемы.

ОУ741 наряду с другими типами скорректированных ОУ имеет произведение усиления на полосу пропускания в 1 МГц. Это означает, что произведение координат усиления и частоты .любой точки, принадлежащей амплитудно-частотной характеристике, составляет приблизительно 1 МГц.

Очевидно, если для ОУ 741 задан коэффициент усиления -Кос, равный 10*, или 80 дБ, то его полоса пропускания, как



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