|
| |
  |
Теория строительства Книги и журналы 1 , KuU„ . при Ки>Ъ и С = С,о/2Ки, при КиСд и Ск = Ск где Ско = Ск, рекомендуемой при Ки = 1, а Сктт = 3 пФ. В ОУ с внутренней коррекцией целесообразно включить в схему один из конденсаторов, как показано на рис. 2.8, б. Последние образуют У?С-цепи (У?выхС„ или Но.сСф), уменьшающие частоту второго полюса до требуемой величины. Поскольку АЧХ узла уже имеет «свой» второйполюс на частоте /2 = 3 МГц, то условие минимума /р не всегда выполнимо для любого Ки- Например, для ОУ К140УД7 условие минимальности /р удается выполнить только при Этим объясняется отсутствие экстремума на рис. 2.8, б при f(u=l. Подобные зависимости получаются и для других ОУ. Как показали эксперименты, минимум достигается в этих ОУ при если параметры RC-neneu выбираются из равенства l/RC=6nKufcf/Ku, т. е. когда полюс, обусловленный этой цепью, лежит приблизительно в середине диапазона, определяемого из •условия минимальности /р. Обычно при Ки2 включение конденсаторов только увеличивает tp, так как достаточно велико влияние собственного второго полюса ОУ. Время установления узла при использовании ОУ с внутренней коррекцией можно вычислить из следующих формул: h-----г Lln4# при Ки<2 и С = 0, 1п-=у7- при Ки2 VL • 6nKbfcp/Ku. Из сравнения выражений для ty и соответствующих им экспериментальных зависимостей, полученных специально , для ОУ с близкими параметрами, но отличающимися способом коррекции, видно, что ОУ с внешней коррекцией обеспечивает при Ки> 1 существенно меньшее время установления, чем ОУ с внутренней коррекцией. Например, если Ubx = 2 В, а Ки = 5, то ty для К153УД2 может быть почти в 10 раз меньше, чем для К140УД7. Независимо от способа коррекции минимальное время установления при использовании большинства ОУ достигается, если второй полюс появляется через две октавы после первого, источники питания шунг тируются конденсаторами, а в цепи ОС применяются низкоомные высокочастотные резисторы. При подаче на вход неинвертирующе-го усилителя сигнала по. экранированному кабелю оплетку экрана необходимо соединить с инвертирующим входом ОУ. Благодаря тому, что напряжение на распределенной емкости кабеля практи- чески постоянно при любом значении Ubx, эта емкость слабо влияет на /р. Эксплуатационные параметры ОУ определяют допустимые режимы работы его входных и выходных цепей и требования к напряжению питания. Ограничения эксплуатационных параметров обусловлены конечными значениями пробивных напряжений и допустимыми токами через транзисторы ОУ. Сравнительно низкие допустимые значения напряжений на входах и в цепях питания сдерживают применение ОУ в электротехнической аппаратуре. Небольшие максимальные значения выходного тока и напряжения ограничивают использование ОУ в электромеханических приборах, цепях сервопривода и управления электродвигателями, схемах дистанционного управления, звуковоспроизводящей аппаратуре и т. д. Ограничены и допустимые емкость и сопротивление нагрузки подключаемых к выходу ОУ. Каждый из нескольких десятков типов ОУ (см. табл. П2), выпускаемых отечественной промышленностью, обладает определенным сочетанием точностных, динамических и эксплуатационных параметров. Операционные усилители, обеспечивающие высокую точность, имеют низкое быстродействие и наоборот. Поэтому при их применении в аппаратуре часто возникает задача повысить либо быстродействие прецизионного ОУ, либо точность работы быстродействующего ОУ, или обеспечить работу в более широком диапазоне эксплуатационных параметров и т. д. Ниже приведены некоторые рекомендации, позволяющие достичь требуемых сочетаний параметров, используя выпускаемые серийно микросхемы ОУ. 2.3. СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ УЛУЧШЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ Уменьшение напряжения смещения нуля обычно достигается подачей дополнительного тока в цепь коллекторов транзисторов входного ДУ по специальным внешним выводам либо по входу ОУ. В первом случае (см. рис. 2.6) дополнительный ток /к вызывает изменение UcM на величину Д6см = 2/кэ г21Б = 2/кфт э. При некотором значении /к результирующее t/см уменьшается практически до нуля. Однако величина Ucu будет малой только при температуре, на которой осуществлялась регулировка. Изменение температуры вызывает изменение Ucm. Для ОУ без дополнительных резисторов в эмиттерных цепях транзисторов входного ДУ на каждый 1 мВ отрегулированного Ucm к исходному дрейфу добавляется дрейф, равный 3,3 мкВ/°С. Знак последнего с равной вероятностью может совпадать или нет со знаком исходного дрейфа. В ОУ на полевых транзисторах каждый 1 мВ отрегулированного Ucm приводит к дрейфу, равному 3,5 мкВ/°С, что сопоставимо с ОУ на биполярных транзисторах. Однако исходное напряжение U в ОУ на полевых транзисторах значительно больше. Добавлением-в эмиттерные  а)  Рис. 2.9. Схемы регулировки напряжения смещения нуля в инвертирующем (а) и неинвертирующем (б) включениях ОУ (истоковые) цепи транзисторов ДУ равных по величине резисторов уменьшают изменение исходного разброса напряжений эмиттер-.но-базовых переходов в (1+/?э/э) раз. Благодаря этому приращение дрейфа на 1 мВ отрегулированного бсм будет равно (3 мкВ/°С)/ (1-Ь/э/э)- Однако исходная величина бсм в таких ОУ обычно значительно больше, чем без Яэ, из-за разброса сопротивлений последних. Схемы регулировки бсм по входам ОУ показаны на рис. 2.9, 2.10. Недостатком схемы на рис. 2.9 является сильное влияние цепей регулировки на коэффициент усиления. Простое увеличение сопротивлений регулировочных резисторов для уменьшения такого влияния нецелесообразно, поскольку возрастают ошибки, обусловленные входными токами. Поэтому целесообразно включать на входе ОУ регулируемый источник двухполярного тока вместо .под-строечного резистора.   Рис. 2.10. Схемы регулировки напряжения смещения нуля в повторителе (а) и дифференциальном усилителе (б) 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 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 |