О влиянии паразитной емкости монтажа входных цепей ОУ на устойчивость схемы (часть 1)

Паразитная емкость монтажа входных цепей ОУ и большое сопротивление обратной связи образуют дополнительное апериодическое звено в контуре. В результате схема на ОУ может потерять устойчивость. Коррекцию обеспечивает конденсатор небольшой емкости Ck включаемый параллельно сопротивлению обратной связи R2. Он уменьшает фазовый сдвиг для сигналов близких к области частоты среза, шунтируя фактически RC-цепь и обеспечивая условия устойчивости.

Эксперимент № 1. С той целью чтобы можно было ознакомиться с сутью проблемы, корректирующий конденсатор Ck отключен. Запустите процесс симуляции и увеличивайте ползунковым регулятором номиналы сопротивлений R1 и R2. Поскольку отношение сопротивлений R2 / R1 остается неизменным – коэффициент усиления схемы не меняется. Но постоянная времени в цепи ООС равная (R2||R1) × Спрз увеличивается – схема должна терять устойчивость.

Эксперимент № 2. Подключите корректирующий конденсатор Ck параллельно сопротивлению R2. Запустите процесс симуляции и увеличивайте ползунковым регулятором номиналы сопротивлений R1 и R2. Убедитесь в том, что паразитная емкость монтажа входных цепей ОУ (Cпрз) теперь не влияет на работоспособность схемы.

Эксперимент № 3. Убедитесь в том, что проблема с паразитной емкостью монтажа входных цепей (Cпрз) возникает лишь при малых коэфициентах усиления схемы. Отключите корректирующий конденсатор. Уменьшите амплитуду входного сигнала в 10 раз (в парматерах генератора меандра) и увеличьте коэффициент усиления схемы в 10 раз (установите параметр блока gain равным 0.1 ед.). При синхронном увеличении номиналов сопротивлений R1 и R2 схема не должна терять устойчивость. Действительно, постоянная времени в цепи ООС равна (R2||R1) × Спрз, а для увеличения коэффициента усиления схемы был уменьшен номинал сопротивления R1 в 10 раз. Кроме того, увеличение коэффициента схемы сопровождается уменьшением контурного коэффициента усиления, вследствие чего частота единичного усиления сместилась в область низких частот.

kor_c_in.ca4 / 1.01.2008