Операционные усилители




Амплитудно-частотная характеристика - часть 2


                                                                              Рис. 9

                                                            

     При вычислениях эти распределенные паразитные емкости можно объединить, как если бы они являлись одним конденсатором, и каждый каскад операционного усилителя представить в виде эквивалентной схемы, состоящей из источника напряжения, сопротивления и паразитной емкости, как показано на рис.9.

     При возрастании частоты реактивное сопротивление конденсатора падает, что приводит к уменьшению полного сопротивления комбинации из включенных параллельно Rн и С. Очевидно, должна существовать частота, при превышении которой напряжение на выходе Uвых окажется меньше, чем АUд.

     Выражение для коэффициента усиления А на любой частоте

 

имеет вид

 , где А – коэффициент усиления без обратной связи на низких частотах; f – рабочая частота; f1 – граничная частота или частота при 3 дБ, т.е. частота, на которой А(f) на 3 дБ ниже А, или равен 0,707·А.

     Если, как это обычно бывает, Rн  » Rвых, то

.

     Обычно амплитудно-частотная характеристика дается в рационализированной форме:

 

.

 

    Отметим еще раз, что f есть переменная, которая представляет интересующую нас частоту, в то время как f1 – фиксированная частота, которая называется граничной

или сопрягающей частотой и является характеристикой конкретного усилителя. Можно видеть, что увеличение частоты приводит к падению коэффициента усиления по напряжению.

     Кроме того, из выражения для ? видно, что при изменении частоты, фаза выходного сигнала сдвигается относительно фазы входного; - выходной сигнал отстает по фазе от входного.

     Добавление отрицательной обратной связи так, например, как это сделано в инвертирующем или неинвертирующем усилителях, увеличивает эффективную полосу пропускания операционного усилителя.

 Чтобы убедиться в этом, рассмотрим выражение для коэффициента усиления без обратной связи усилителя со спадом 6дБ / октава (при двукратном увеличении частоты):




Содержание  Назад  Вперед