Главная  Журналы 

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

Ёторой полюс иахоДйм по формуле

С,С,+ С(С, + С,) -

lO-lO--30-lO- ~

~ 10-10-2-20-10-2 + 30-10-2 (10 + 20) 10-12 =5=273 МГц,

а частота = sI2t, = 43,5 МГц.

Аналогично можно рассчитать и полюсы ОУ. Например, в ОУ типа р,А741 полюсы при отсутствии корректирующей емкости расположены в области 10 кГц, с учетом же корректирующей емкости 30 пФ полюсы получаются si=2,5 Гц и 52=66 МГц. Полюсы удаляются друг от друга, как бы «расщепляются», обеспечивая лучщую устойчивость ОУ.

В некоторых широкополосных ОУ, в которых корректируюшая емкость мала, может возникнуть ситуация, когда иедоминирующим полюсом пренебрегать нельзя, так как полюсы оказываются недостаточно расщепленными и наличие второго полюса может значительно уменьшить запас устойчивости по фазе. Кроме того, возможны и другие случаи, когда расщепление полюсов обеспечить не так просто, в результате уменьшается запас .устойчивости и появляются выбросы и колебания в выходных импульсах напряжения. В подобных случаях для моделирования каскадов с ОС используют электронные вычислительные машины и выявляют причины возникновения нежелательных явлений, а также разрабатывают меры по их устранению.

В ДК через коллекторно-базовые емкости наблюдаются подобные паразитные ОС (рис. 5.2,в). Бели ерименить к схеме ДК теорему деления, то для анализа влияния паразитной ОС на коэффициент усиления и частотную характеристику любой полусхемы ДК можно использовать полученные выражения (5.10) и (5.11). Однако у первого (входного каскада), как это получается на ирактяке, входная емкость достигает небольших значений и в результате действия частотно-зависимой па:разитной ОС, за счет коллекторно-базовой емкости транзистора, частотная характеристика ДК будет сильно ограничиваться.

Влияние паразитной ОС через коллекторно-базовую емкость Cjg

в ДК можно значительно ослабить и даже полностью нейтрализовать, используя мостовую схему нейтрализации С. Суть этой нейтрализации заключается в том, что у симметричного ДК переменные напряжения на коллекторах транзисторов Т\ и Тг (рис. 5.2,в) равны по величине, но сдвинуты по фазе на 180°. Это обстоятельство позволяет реализовать местные ОС таким образом, что они будут действовать в противофазе с внутренними паразитными ОС и нейтрализоЕывать действия последних.

Для полной нейтрализации внутренних паразитных ОС необходимо, чтобы емкости местной ОС были хорошо согласованы и изменялись точно также п-ри изменении «апряжения сигнала как и емкости коллекторно-базовых переходов С ы транзисторов Т\ и Тг. Эти условия легко выполнимы с помощью интегральной технологии, где 1G6



элементы изготавливаются групповым методом. Изготавливая в одной изолированной области с транзистором Ti дополнительный идентичный транзистор Тз, а в другой изолированной области совместно с транзистором Т2 идентичный дополнительный транзистор Ti (площадь кристалла при этом увеличится незначительно, так как число изолированных областей не увеличилось), получим идентичные коллекторно-базовые емкости транзисторов Тз и Ti для организации местных ОС в ДК. Затем, соединяя базы транзисторов Ti с 74 и Гг с Тз, как показано на рис. 5.2,г, получаем цепи местных ОС, которые .по параметрам будут точно такими же, как внутренние паразитные ОС, но они будут действовать в противофазе с паразитными ОС и тем самым нейтрализовать последние. Этот метод нейтрализации внутренних паразитных ОС имеет одно ограничение: его можно применять только в симметричных каскадах.

Влияние паразитной ОС на амплитудную характеристику. Отрицательная ОС в усилительном каскаде независимо от того, внутренняя она, т. е. паразитная, или местная, реализованная с помощью специальных схемных элементов, всегда уменьшает коэффициент гармоник (улучшает амплитудную характеристику). Для количественной оценки влияния ООС в каскаде на коэффициент гармоник можно рассмотреть любой из ранее анализированных случаев, но с целью разнообразия возможных случаев паразитной ОС рассмотрим каскад с последовательной ООС по напряжению. При качественном анализе обычно показывается, что уменьшение коэффициента гармоник ООС в усилителе происходит потому, что любая из гармоник, появившаяся в результате нелинейности амплитудной характеристики каскада на выходе усилителя, подвергается действию ООС и вновь появляется в этом каскаде в противофазе и, естественно, компенсируется. Так физически протекает процесс подавления гармоник в усилителе с ООС [63, 68].

При количественном анализе влияния паразитной или любой другой ООС на коэффициент гармоник усилительного каскада будем полагать, что выходное напряжение сигнала каскада без ОС будет содержать напряжение полезного сигнала и сумму гармоник:

С/вых=/*СС/вх+[/г, (5.16)

/т-2 uli к - коэффициент усиления каскада.

Для коэффициента гармоник каскада без ОС в случае безреактивной нагрузки можно записать:

Лг=С/г/(№х). (5.17)



Итак, действие паразитной ООС на коэффициент гармоник рассмотрим для каскада с последовательной ООС по напряжению. С целью упрощения записи индексов в получаемых выражениях входным параметрам будем присваивать индекс (/), а выходным--индекс (2). Тогда для каскада с последовательной ООС по напряжению выходное напряжение будет равно

U2KU+Ur, (5.18)

где и - напряжение непосредственно на входе каскада после цепи ОС.

Как известно, для последовательной ООС напряжение обратной связи вычитается из входного напряжения, т. е. имеет место равенство

y==Ui--UoG=Ui-yU2, (5.19)

где -коэффициент передачи цепи ОС каскада.

Влияние ООС на нелинейные искажения каскада может быть оценено путем сравнения его выходных напряжений при наличии и при отсутствии ОС. Чтобы это условие выполнить, необходимо на вход каскада при ООС подавать такое значение входного напряжения, при котором выходное напряжение каскада будет равно выходному напряжению при отсутствии ООС:

f/2=f/Bbix. (5.20)

Подставляя (5.19) в (5.18) и учитывая (5.20), получаем

Bb,x=T+-f!. (5.21)

Сравнивая выражение (5.21) с равенством (5.16), нетрудно заметить, что одинаковые напряжения на выходе каскада с ООС и без ООС удается получить благодаря увеличению напряжения на входе каскада с ООС в возвратную разность раз:

(5.22)

Подставляя равенство (5.22) в выражение (5.21), получаем:

Ub,=KUs+Ur/{l+yK). (5.23)

С помощью выражения (5.23) определяем коэффициент гармоник каскада, охваченного, последовательной ООС по напряжению;





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