7) Частотные свойства оу: коррекция частотных характеристик, устойчивость.

Условия устойчивости усилителя

Прямая, соответствующая усилению k=1/g требуемому у схемы с замкнутой ОС должна пересекать участок ЛЧХ с наклоном -20 дБ на декаду.Коррекция ЧХ заключается в подключении к внутренним узлам схемы ОУ корректирующих емкостей (RC-цепочек). Такой емкости, чтобы результирующая ЛАЧХ схемы проходила через точку единичного усиления (RT). Большинство микросхем ОУ выпускаются с полной внутренней коррекцией. Достигается это учетом выходных емкостей каскада при расчете, также используют вспомогательные емкости (обратно смещенный пн переход).Только для быстродействующих ОУ АЧХ имеет изломы, т.е. Они не скорректированы. Такие схемы имеют выводы частотной коррекции для подключения одной RC цепочки.Таким образом, большинство схем на ОУ являются условно устойчивыми. При работе с гармоническими сигналами в полосе частот, условность источника на форме сигнала практически не сказывается. Она проявляется в запаздывании высших частот спектра по фазе. Однако при передаче импульсных сигналов относительная устойчивасть проявляется в выбросах на фронтах.Второй параметр — время установления. Время установления от подачи на вход ступеньки до момента, когда в последний раз станет справедливо равенство (Uвых(t → беск.) - U вых (t уст.))/Uвых(t → беск.)*100%= дельта, где Uвых(t → беск.) - установившееся значение входного сигнала, а U вых (t уст.)

3)Оу:назначение,принципы построения,хар-ки, классификация.

ОУ наз-т высококачественный линейный усилитель U, имеющий большой коэф-т усиления (10⁶..10⁷), высокое вх (сотни мегаом) и малое вых (единицы ом) сопр-ния. Вх каскадом ОУ явл-ся диф-ный усилитель, а вых каскадом –эмит-й повторитель. На рис. 4.40, а показано условное графическое обозначение ОУ.

Один из вх ОУ по отнош к вых явл-ся неинвер-U_Н, а другой –инверт-м U_И; последний обозн-ся знаком инверсии (кружок на вводе ОУ). Питание ОУ осущ-т от двух одинакх разно­полярных ист-ков +U_п и -U_п. При таком питании вх и вых сигна­лы м б двуполярными,а нулевым вх сигналам соотв-т ну­левой вых сигнал. Вых сигнал ОУ пропорц-н диф-му вх сигналу -разности входных U₀= U_Н- U_И. Коэф-т усил-я по U К₀ собственно ОУ = отнош вых U к диф-ному вх U: К₀= U_ВЫХ/ U₀. Передаточные хар-ки (рис. 4.40, б) имеют важнейшее знач для ОУ. Если усиливаемый сигнал подан на неинверт вход, а инверт заземлен, то знак вых U совпадает со знаком вх (линия 1). При подаче сигнала на инверт вход и заземлении неинвер­т знак вых U будет противоположен знаку вх (линия 2). Угол наклона линейных уч-в передат хар-к про­порц-н коэф-ту усиления по U К₀. Гориз-ные уч-ки передат хар-к соотв-т реж насыщения оконечных транзисторов ОУ, поэтому вых U

± U_ВЫХ = . В теории интегральной усилительной техники с целью упрощения анализа и расчета схем на ОУ вводят понятие «идеальный ОУ», для кот справедливы следе допущения: ∞ большие коэф-т усиления К₀ =∞ и вхе сопре R_BX0 = ∞ и нулевое вых сопр R_BЫX0 =0.

2 основных свойства (правила анализа) ОУ:

1)Дифференц вх сигнал =0

2)Входы ОУ не потребляют ток от источника входного сигнала

В зав-ти от усл подачи усиливаемого сигнала на входы ОУ и подключения к нему внешних эл-тов можно получить 2 сх включения — инвертирующую и неинвертирующую.

Классификация ОУ: 1)По технологии изгот-я. Монолитные ОУ и гибридные ОУ. Монолитные-все эл-ты вып-ся на одном кристалле. Гибридные — необх было изгот-ть высокоточные пассивные эл-ты. Исп-ся несколько готовых ОУ и иногда встроенные буферные ист пит.

2)По схемотехнич-му исп-нию разл-т ОУ прямого усиления и ОУ со структурой модулятор-демодулятор (МДМ). Если требуется получить большие коэф-ты усиления (10⁸) исп-ся электрометрические усил-ли. f усиливаемого сигнала д б в 5-10 раз ниже f модуляции. 

3)По назначению.1)Общего применения. Без повышенных требований к каким либо параметрам.2)Прецизионные (высокоточные). Пониженный дрейф, высокая стабильность усиления с разомкнутой ОС и, как =>, ограниченный диапазон частот.3)Быстродействующие (высокоскоростные). Могут усиливать сигнал до 10 МГц, но имеют худшую стабильность. 

4)Микромощные. Имеют особенности в схемотехники, которые позволяют их использовать при напряжении питания от +-1,5 до +-15, причем настройка усилителя не требуется. Кроме того, они потребляют малую энергию.