|
| |
|
Главная Журналы сации тепловой паразитной ОС в интегральном усилителе электрическая ОС должна быть глубокой, т. е. непременно должно выполняться условие 7э>Тт. При большом коэффициенте усиления выполняется другое условие (yadzy-c)Ko>l. Тогда из выражения (5.32) следует /Сос»1/Т8. (5.33) Таким образом, коэффициент усиления интегрального усилителя с ОС определяется только параметрами элементов цепи ООС. Если внешнюю цепь ОС реализовать на элементах со стабильными параметрами, то стабиль-. ность коэффициента усиления интегрального усилителя может быть достаточно высокой, поскольку в этом случае она будет определяться только стабильностью параметров элементов внешней цепи ОС. При не столь большом коэффициенте усиления равен-,ство (5.33) не выполняется и нестабильность или отно-j .сительное изменение коэффициента усиления будет зависеть не только от параметров элементов цепи внешней ОС. Конечно, разработчику интересно знать, какими должны быть элементы внешней цепи ОС, при которых можно получить нулевую нестабильность коэффициента усиления - основного параметра усилителя. Путем дифференцирования выражения (5.32), определяем относительное изменение коэффициента усиления: О"--r+(Ya±Yx)iC---(-3*) где буз и 6yt - относительные изменения коэффициентов передачи цепей ОС соответственно электрической и тепловой. Затем, приравнивая числитель выражения (5.34) нулю, определяем, какими должны быть параметры элементов внешней цепи ОС, при которых можно получить нулевую нестабильность коэффициента усиления: Уэ=-ВД/(.=РТт. (5.35) Зная коэффициент усиления усилителя без ОС и коэффициент передачи тепловой ОС, с помошью (5.35) можно определить параметры ;»лементов внешней цепи ОС, при которых нестабильность коэффициента усиления будет равна нулю. Однако рассмотренный случай с двумя, пусть даже разнохарактерными (тепловой и электрической), петля- Ми ОС хотя для интегральных ОУ и показательный, нб его нельзя считать общим. В связи с этим возникает задача проанализировать общий случай, когда интегральный усилитель охвачен тепловыми и электрическими внутренними ОС при наличии Местных ОС в каскадах и внешней петли ООС (общей ОС), и получить для усилителя с многопетлевой ОС аналитические выражения, с помощью которых можно было бы оценить влияние ОС на основные параметры усилителя и их нестабильность [45, 47]. Влияние многопетлевой ОС на коэффициент усиления. Пусть в интегральном усилителе будет r+l петля ОС ,(одна внешняя и г внутренних и местных). Внутренние и местные ОС могут быть как тепловые, так и электрические, как отрицательные, так и положительные. Общая ОС только отрицательная, реализованная на элементах с весьма стабильными параметрами. Коэффициент уси- ления усилителя с r+l петлями ОС можно записать так .[43,47]: kJ=~--,-> (5.36) где фос, Ф, Фг, Фэ - соответственно фазовые сдвиги, создаваемые усилителем с ОС и без ОС, цепями внутренних и местных ОС t-ro каскада и цепью внешней электрической ОС; Kl - коэффициент усиления t-ro каскада. Для области средних частот, когда фазовые сдвиги практически отсутствуют и петли местных ОС не перекрещиваются, а параметры общей ОС весьма стабильные, дифференцируя выражение (5.36), определяем нестабильность коэффициента усиления: П {1±ТД/)2 1/(1 ±Yi) Joc=r-----г-{iMi). (5.37) П (l±Y,/C;)-fYsn i=l 1=1 Выражение (5.37) довольно громоздкое, но с его помощью можно оценить влияние различных ОС на нестабильность коэффициента усиления. Из (5.37) следует, 4fo йри петлевом усилении, равном едиййДе внутренней или местной положительной ОС, можно получить нулевую нестабильность коэффициента усиления. Правда, это условие выполнить на практике весьма сложно, так как усилитель при положительной ОС может стать неустойчивым. В порядке оценки стабилизирующих возможностей многоцетле-вой ОС проведем сравнение коэффициента усиления и его нестабильности усилителя с независимыми местными ООС с коэффициентом усиления и его нестабильностью усилителя, охваченного только одной общей ООС. Коэффициент усиления и его нестабильность для усилителя с одной общей ООС на средних частотах будут соответственно равны (5.38) l<oc= - , . (5.39) Коэффициент усиления усилителя с местными независимыми ООС и его нестабильность соответственно будут равны Г п » ОС = Т--(5.40) n(i+Y.a П (1+тлл2 1/(1+т<-<) 00 = ---г---(SKi-ytKid-i). (5.41) Для упрощения анализа положим, что каскады имеют одинаковые-коэффициенты усиления. Определим чувствительности коэффициентов усиления усилителей с одной общей ООС и местными независимыми ООС соответственно: 5? = ГТтК (-Yt) (5.43) 12-1215 177 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 |