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

где = - чувствительность коэффициента Передачи цепи

местной ОС к нестабильности коэффициента усиления каскада.

Чтобы оценить влияние местных ООС на коэффициент усиления и его нестабильность, приравняем уравнения (5.42) и (5.43) и выразим коэффициент передачи цепи местной ООС через коэффициент передачи цепи общей ООС:

Т = /С--ЧэТ + 5* (544)

Как следует из выражения (5.44), коэффициент передачи цепи местной ООС должен значительно превышать коэффициент передачи цепи общей ООС, чтобы обеспечить такую же нестабильность коэффициента усиления усилителя, какую имеет усилитель с одной общей ООС. Ввиду того, что местная ООС и общая ООС неодинаково влияют на коэффициент усиления, рравним коэффициенты усилений усилителя с местными независимыми ООС и усилителя е общей ООС. Подставляя равенство (5.44) в выражение (5.38) и производя деление равенства (5.38) на (5.40), определяем величину N, показывающую, во сколько раз коэфф.ициент усиления усилителя с одной петлей общей ООС больше коэффициента усиления усилителя, охваченного местными независимыми ООС при одинаковой нестабильности коэффициентов передачи:

N=l+yKy-. (5.45)

Как следует из выражения (5.45), выигрыш в усилении, получаемый за счет применения только одной общей ООС вместо местных независимых ООС, получается тем значительнее, чем больше каскадов охватывается петлей общей ООС и чем выше усиление отдельных каскадов. Сравнительный анализ показал как внутренние и местные ОС в интегральном усилителе могут влиять на коэффициент усиления и его нестабильность. Что же касается общей ОС, которой охватывается интегральный ОУ, то ее действие рассмотрим на следующем примере двух ОУ с разным коэффициентом усиления.

Пример 5.3. Рассчитаем коэффициенты усиления операционных усилителей и их относительные изменения при наличии внешней петли ООС. Интегральные ОУ имеют соответственно коэффициенты усиления Ki==1000 и 2=100 ООО и одинаковые стабильные параметры элементов цепи внешней ООС, i?oc=l МОм, Rb%=5 кОм и АК=Б%.

Используя выражение (5.38), определяем коэффициенты усиления первого и второго усилителей:

1000

юс= sTfos = 166,66, 10

20С- 5.10« =199,6.

Если бы при расчете коэффициентов усиления ОУ, охваченных ООС, использовался идеальный усилитель (/(=00, Rsx-°o), то



в обоих случаях получилось бы одно и то же значение коэффициента усиления (200). Погрешность получается за кчет неидеальности ОУ. Согласно выражению (5.39) находим относительное изменение коэффициентов усиления интегральных ОУ:

SiOC = 1 +10С0.0.005 = °>°/"

20С = l-f 100 000-0,005 -0.05 = 0,01%,

В силу того, что коэффициент передачи цати общей ОС имеет постоянное значение, увеличение коэффициента усиления ОУ влечет за собой уменьшение относительной нестабильности коэффициента усиления.

Для сравнения в табл. 5.1.

результаты расчета приведены

Таблица 5.1. Параметры интегральных ОУ с ОС

Номер усиличеля

8К. %

Погрешность

1000 100000

0,005 0,005

0,83 0,01

166,66 199,6

33,34 0,4

Как видно из табл. 5.1, чем больше петлевое усиление, тем меньше относительная нестабильность коэффициента усиления.

Естественно, может возникнуть вопрос, имеет ли смысл при обшей ООС применять петли местных ООС? Чтобы ответить на поставленный вопрос, необходимо определить чувствительность коэффициента усиления усилителя с местными и обшей ООС, а затем определить величину N:

- (5.46)

Из выражения (5.46) видно, что местные ООС нерационально использовать при обшей ООС в смысле уменьшения нестабильности только одного коэффициента усиления. Однако не следует забывать о том немаловажном факторе, что местные ООС, уменьшая фазовый сдвиг соответствуюших каскадов, в целом улучшают их характеристики и повышают устойчивость всего усилителя с многопетлевой ОС. Кроме того, следует отметить, что нулевую нестабильность коэффициента усиления усилителя с многопетлевой ОС можно получить только при 12* 179



местных положительных ОС с петлевой передачей, равной единице, и глубокой общей ООС.

Влияние многопетлевой ОС на входное сопротивление. Чтобы определить влияние многопетлевой ОС на входное сопротивление усилителя, рассмотрим структуру усилителя, изображенную на рис. 5.4, на которой показаны

ВкоЗ о-

-f"

Т

h-


вых.г

Вход о-

r-L-

\Zbx г-I

Вых 3

-о---,

-о--i

-o---

O---1

Рис. 5.4. Блок-схема многопетлевой ОС ОУ.

а - последовательные ОС по входу и параллельные по выходу; 6 -параллельные ОС по входу и последовательные по выходу.

различные сочетания последовательных и параллельных местных и общей ОС. Входное сопротивление интегрального усилителя с местной последовательной ОС в первом каскаде и общей последовательной ООС (рис. 5.4,а) при некоторых допущениях можно записать так [45, 63]:

23xOCBx(l ± «;)(!+«о).

(5.47)

Для параллельных ОС местной и общей ОС (рис. 5.4,6) входное сопротивление усилителя

вхос- /1wT-i,;,i (-

(1+ai) (1-f «Л

где Zbxoc и Zbx--соответственно комплексные входные сопротивления усилителя с ОС и без ОС; Ci и ао - соот-180





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