Коррекция частотных характеристик оу. Приведение лачх к стандартному виду.

При разработке ряда практических схем на основе ОУ необходимо гарантировать отсутствие самовозбуждения при любых величинах коэффициента отрицательной обратной связи, вплоть до величины . Очевидно, что это возможно при условии, что вторая частота среза на графике ЛАЧХ соответствует коэффициенту усиления величиной 0 децибелл (К=1) или менее (К<1). ЛАЧХ, удовлетворяющая этому условию, называется ЛАЧХ стандартного вида. Для приведения исходной ЛАЧХ к стандартному виду проводится ее коррекция, за счет введения в состав основной схемы ОУ частотнозависимых цепей частотной коррекции.

Рассмотрим один из вариантов частотной коррекции, используя график, приведенный ниже. На графике приведены: исходная ЛАЧХ ОУ , обозначенная , ЛАЧХ цепи частотной коррекции, обозначенная и ЛАЧХ, приведенная в результате коррекции к стандартному виду, полученная за счет суммирования . Напомним, что суммирование логарифмических характеристик соответствует перемножению обычных характеристик, поэтому при практическом осуществлении частотной коррекции корректирующая цепь должна включаться последовательно с каким- либо каскадом основной схемы. Требования к частотной характеристике корректирующей цепи можно определить на основании графика ее ЛАЧХ. В

рассматриваемом случае частота среза корректирующей цепи должна соответствовать и в интервале крутизна среза должна составлять -20 децибелл на декаду. При коэффициент передачи цепи должен соответствовать уровню -20 децибелл независимо от частоты. Такую ЛАЧХ имеет простая RC цепь, схема которой показана ниже:

Для частотной характеристики этой схемы справедлива формула

. Обозначим , а и представим модуль в виде: . Построим график ЛАЧХ цепи в виде разности графиков для числителя и знаменателя, приняв, что , как показано на следующих рисунках, где и соответствуют ЛАЧХ числителя и

знаменателя со знаком минус. На втором графике приведен результат суммирования.

Кроме рассмотренного способа приведения ЛАЧХ к стандартному виду возможны еще два, при одном из них используется корректирующая цепь в виде обычной интегрирующей RC цепи с частотой среза, определяемой, как отношение первой частоты среза ОУ к его коэффициенту усиления. При этом соответственно уменьшается частота среза стандартной характеристики. При другом способе коррекции корректирующая цепь выбирается в виде

Выражение для модуля ее частотной характеристики имет вид:

, где , .

Способ коррекции с помощью такой цепи иллюстрируется на следующем графике.

Из графика видно, что при данном способе первая частота среза ОУ не изменяется, но уменьшается коэффициент усиления, в данном примере на 20 децибелл. Приведенная к стандартному виду ЛАЧХ определяется своими параметрами, к которым относятся частота среза и частота единичного усиления- частота, на которой коэффициент усиления равен единице или нулю децибелл. На последнем графике частоте среза определяется значением , а частота единичного усиления- значением . Соотношение между этими частотами определяет коэффициент усиления операционного усилителя. Если обозначить указанные частоты соответственно ср и 1, то можно записать 1=К ср.

Для подключении цепей частотной коррекции к микросхеме ОУ предусматриваются соответствующие выводы, а в справочниках даются рекомендации по выбору величин конденсаторов и сопротивлений цепей коррекции.