Раздел: Документация
0 ... 12 13 14 15 16 17 18 ... 82 ским свойствам эквивалентен инерционному звену первого по- рядка с постоянной времени ту К(р)-■, то, подставив рту -f- 1 в (3-7) К(р) вместо К, получим после несложных преобразований Кос(р)- Ri Kfi+l рту/(КР+1) + 1 (3-17) Как видим, инерционность усилителя с обратной связью в (Яр + 1) раз меньше, чем у разомкнутого усилителя Соответственно, чем выше петлевое усиление /СР, тем более быстродействующим будет усилитель Однако это верно лишь при применении ОУ с внутренней коррекцией. Если же использу-  Рис 3-6 Схема инвертирующего усилителя переменного напряжения (а) и ее частотная характеристика (б) ется внешняя корректирующая цепь, то обычно ее параметры изменяются при изменении Яр. Это приводит к тому, что с ростом /Сб приходится увеличивать инерционность ОУ, так что величина ту/(/Ср + 1) может оставаться примерно постоянной Так обстоит, например, дело при использовании ОУ типа 1УТ531 со стандартными цепями коррекции (см. табл. 2-2) Инвертирующий усилитель на основе этого ОУ имеет верхнюю граничную частоту, примерно равную 0,2—0,5 МГц вне зависимости от коэффициента К0 с- Когда выше мы рассматривали погрешность инвертирующего усилителя, обусловленную входными токами, то пришли к выводу, что желательно устанавливать одинаковыми сопротивления постоянному току со стороны обоих входов ОУ. Поэтому в усилителе переменного напряжения рис. 3-6, а следует принимать R3 = R2. 3-2. Неинвертирующий усилитель Схема неинвертирующего усилителя приведена на рис. 3-7, а. Входной сигнал подается здесь на Н-вход ОУ. Последовательная отрицательная обратная связь по напряжению в этом усилителе реализуется благодаря тому, что часть выходного напряжения с помощью резистивного делителя подается на И-вход ОУ. Коэффициент усиления неинвертирующего усилителя с идеальным ОУ может быть определен исходя из графа рис. 3-7, б: UВЫХ(G-з-1) Gi2 = 1-1 — (3-18) UBX G12G,-0+62С3 Погрешности неинвертирующего усилителя определяются практически теми же формулами, что и для инвертирующего усилителя. Действительно, коэффициенты усиления инвертирующего (3-1) и неинвертирующего (3-18) усилителей разли-  Рис 3-7 Схема неинвертирующего усилителя (а) к соответствующие ей графы (б, в, г) чаются по модулю лишь на единицу и при больших значениях коэффициента усиления эта единица практически не играет роли. Нестабильность сопротивлений Ri и R2 в неинвертирующем усилителе приведет к появлению следующих погрешностей: Yoth L2J —---- lRi] = Rt 1 + R./R,- - R2 j f Приведенные погрешности, обусловленные э д с. смешения и разностью входных токов, при Rs = Ri 2 будут Ас/В Дс/вых [ ВЫХ н ых [Д»1 вх н вых нс/вх н 1 4- Rj где с/вхн и с/выхн — номинальные значения входного и выходного напряжений неинвертирующего усилителя. Погрешности неинвертирующего усилителя, вызываемые изменением коэффициента усиления К и входного сопротивления гпх, найдем, используя граф рис. 3-7, в. Для коэффициента уси- ления к0.с = ивых/и исходя из этого графа, получим ЬзК (Gia + gBX + gc<il) + 63gBX (— К) (Gl2+gBx+£c<i,) (°3+§вх+§сф) + (G3+gBX +§сф) 1 + Rz/Ri + АсФ 1 3 сф X X 1 + 1 гС 1+ RJre 1 + + R, R*. -+- Rs 1 + я, Rh Ч вхсф вхсф\M Если принять во внимание, что обычно rBx, Ri, R2, зсф, то последнее соотношение можно привести к виду 1 + - к R, Ri R, R3 г вх Ri . (3-19) Сравнивая (3-19) и (3-7), видим совпадение поправочных членов в формулах для К0.с неинвертирующего и инвертирующего усилителей. Вследствие этого совпадают и формулы погрешностей, так что для неинвертирующего усилителя можно определять относительные погрешности от изменения К и гвх, пользуясь соотношениями (3-8), (3-9), (3-10). В отличие от инвертирующего, в неинвертирующем усилителе на коэффициент усиления К0.с оказывает влияние коэффициент ослабления синфазного сигнала МСф. Пользуясь графом рис. 3-7, г, нетрудно получить уточненное, с учетом МСф, значение коэффициента усиления *о.с= 1 + Ri 1 + 0,5/Мсф 1 - 0,5Шсф 1 + R, Ri м. сф Таким образом, влияние МСф приводит к отличию Ко.с от идеального значения на величину, равную 1/МСф. Соответственно изменение МСф будет приводить к погрешности Yoth 1Мсф\ = дм сф 1/Мсф ЛУИсФ Мсф 1 + \/МсфМсф Мсф Входное и выходное сопротивления. Выходное сопротивление неинвертирующего усилителя, так же как и инвертирующего, будет, очевидно, определяться равенством (3-12), поскольку схема рис. 3-3, в и граф рис. 3-3, г будут верны и в данном случае. Что касается входного сопротивления, то именно этот параметр существенным образом отличает неинвертирующий 0 ... 12 13 14 15 16 17 18 ... 82
|
