Таблица 3.t

Получаемые частотные характеристики и значения Ски Снг и Rk\ показаны на рис. 3.116. Влияние цепи коррекции Сии Rki приводит к увеличению емкасти, обусловленной эффектом Миллера (Сэфф=Ск1К2). Чем больше эта емкость, тем ниже скорость нарастания Уивыж (до 0,25 В/мкс), так как

1т.--(37

в х== =

dt Сэфф

ЮОкГц 1МГи,

Рис. 8.11. Решающие усилители на ОУ К153УД1 с цепями коррекции (а) и его ЛАХ (б)

Емкость конденсатора Сиг на Уивых не влияет, так как ток последнего каскада значительно больше тока второго каскада. Батьшую скорость нарастания (до 5 В/мкс1 имеет цепь коррекции, схема которой показана на рис. 3.12, где Ci = = 100 пФ, а С2=20 пФ при Kyt/p=20 дБ и С2=30 пФ при Kyup =0 дБ.

На этих примерах видно влияние цепей коррекции на частотные свойств.? ОУ. Добавлением каскадов можно значительно улучшить результирующие параметры ОУ.

Если ИС дополнить выходным каскадом с коэффициентом усиления равным 7, увеличивающим скорость нарастания выходного си.гнала, и создать дополнительный путь усиления для высокочастотных составляющих, то, как указывается в 124], скорость нарастания выходного напряжения увеличивается до 300 В/мкс. 40

Другой способ улучшения частотных свойств ОУ предложен в {25]. Повышение скорости нарастания выходного сигнала здесь достигается тем, что корректирующий конденсатор большой емкости помещен на вход, где уровни напряжений меньше, а для обеспечения необходимого тока перед ОУ устанавливается дифференциальный эмиттерный повторитель на схемах Дарлингтона. В этой схеме обеспечивается усиление синусоидального сигнала с частотой 5 МГц до 8 В. Недостатком схемы является несколько больший, по сравнению с ОУ К153УД1, дрейф нуля.

Новые ИС зачастую либо вообще не нуждаются во внещних цепях коррекции (140УД6, 140УД7, 140УД8, 544УД2, 140УД10, 140УД11), либо имеют цепь коррекции в виде конденсатора емкостью 30 пФ между зажимами / и 8 (153УД2, 153УД6, 140УД14).

Рис. 3 12. Способ включения цепей коррекции для увеличения скорости нарастания выходного напряжения

Рнс. 3.13. Нейтрализация влияния емкостной нагрузки

Рассмотрим, к каким последствиям приводит комплексный характер нагрузки.

Пусть нагрузкой масштабного усилителя является емкость, например входное сопротивление следующего каскада или входное сопротивление кабеля. Емкость Сн вместе с выходным сопротивлением ОУ создает дополнительный полюс на частоте /рн, где

я-,. . (3.8)

Цепь /выхСн вносит дополнительный фазовый сдвиг. Теперь точка А на рис. 3.7, где ф=180°, перемещается влево, что уменьшает глубину ОС, при которой обеспечивается необходимая устойчивость. Если в этом случае выбрать ОУ с меньшим значением вых. то н увеличится и устойчивость может быть обеспечена. Однако выбрать другой ОУ не всегда возможно. В устройстве (рис. 3.13) действие полюса, обусловленного нагрузкой, нейтрализуется действием нуля, обусловленного емкостью Со. Резистор Д^оп исключает влияние разбросов /?вых(/?доп>,/?вых). Тогда полюс соответствует частоте /рн, где

а нуль соответствует частоте /но. где

(3.9)

(3.10) 41

Для осуществления компенсации необходимо выбрать Со из условия /но=/рн, т. е.

Со = С„. (3.11)

Другим классом нагрузки являются пассивные фильтры или длинные линии, когда эквивалентом нагрузки является цепь из индуктивности и емкости. В этом случае, если Двых мало, может возникнуть генерация на частоте f pH, где

Как и в устройстве (см. рис. 3.13) устойчивость обеспечивается включением резистора /?доц. Сопротивление рекомендуется выбирать из условия [30]

Rmu=liVUc:. (3.13)

Например, при Сн=0,01 мкФ и Lh=10 мкГи /?доп=44 Ом. Резистор Лдоп включать не обязательно, если из (3.13) оказывается, что

Рассмотрим воздействие большого синфазного сигнала f/вх.оф. При отрицательной полярности (/вх.сф входные транзисторы некоторых ОУ, например К140УД1, запираются, а транзистор генератора тока этого каскада переходит в режим насыщения, другими словами, первый каскад перестает усиливать входной дифференциальный сигнал.

При положительной полярности t/вх.сф в режим насыщения переходят входные транзисторы, закорачивая входные зажимы ОУ. Если в этом случае ОУ включен как повторитель напряжения, то из-за действия положительного синфазного напряжения напряжение с выхода по цепи обратной связи попадает на инвертирующий вход и затем через открытые транзисторы входного каскада на инвертирующий вход, т. е. обратная связь из отрицательной становится положительной - происходит переброс . В этом случае повторитель перейдет в триггерный режим. При еще большем f/вх.сф и глубокой обратной связи наступает разрушение структуры. Переброс не возникает, если /СуУр >10 или LRo>30-r-50 кОм. Если эти условия выполнить нельзя, то можно применить меры защиты, например включить ограничительный диод.

Большой дифференциальный сигнал (L/bx) также приводит к нежелательным последствиям. Обычно вхтазс</вх.сф7паж. Превышение Usx выше допустимого уровня приводит к пробою перехода эмиттер - база входных транзисторов. Для защиты входного каскада применяют либо стабилитроны, либо кремниевые диоды. При введении отрицательной обратной связи воздействие большого дифференциального сигнала становится менее опасным, так как непосредственно на входе ОУ уровни сигнала будут меньше. Однако, если на вход попадают импульсы со скоростью нарастания большей, чем скорость нарастания выходного напряжения Vuiux, для 42