2. Определить коэффициент петлевого усиления
Для определения коэффициента петлевого усиления необходимо разомкнуть цепь ОС.
В реальной схеме с ОУ выполнить измерения с разомкнутой петлёй ОС весьма сложно из-за чрезвычайно высокого коэффициента усиления применяемого ОУ и необходимости сохранения нулевых потенциалов на постоянном напряжении. Использование ПК существенно облегчает решение этой задачи.
На рис.7 показан вариант выполнения разрыва петли ОС на ПК в схеме рис.5.
Рис.7 Схема рис.5 с разомкнутой петлёй ОС
.
В предложенной макромодели удобно осуществлять размыкание петли ОС на входе ОУ2. Началом (входом) разомкнутой петли ОС является узел 1, заканчивается она (выходом) в узле 2. Большое входное сопротивление ОУ не требует нагружать конец петли ОС на эквивалентное сопротивление нагрузки в месте разрыва петли. Преобразование эквивалентной схемы выполняется следующим образом. Гармонический источник сигнала отключается от входа усилителя (резистор R1) и подключается к входу ОУ2. Освободившийся левый вывод резистора R1 заземляется. Полученная схема рис.7 пригодна для исследования петлевого усиления и глубины ОС.
3. Определить запас по фазе
Это можно выполнить, представив на мониторе одновременно АЧХ и ФЧХ петлевого усиления. По АЧХ с помощью линейки находим частоту, на которой модуль коэффициента петлевого усиления становится равным единице (нулю дБ), а по ФЧХ на этой же частоте определяем величину фазового сдвига. Эта величина и будет соответствовать искомому запасу по фазе. Он показывает, как далеко от точки Найквиста проходит годограф петлевого усиления. В большинстве практических случаев считается достаточным запас в 30о.
2.2 Характеристики во временной области
Переходную характеристику на выходе усилителя получаем при подаче на вход
усилителя напряжения прямоугольной формы. Для этого в схемах рис.5 и рис.6
необходимо переключить источник сигналов с гармонических колебаний на меандр.
Задать двухполярный сигнал ±1мВ. Частота следования прямоугольных импульсов
устанавливается в зависимости от их длительности tИ=1/2f. В [1] выбраны tИ =25 мкс
Определить параметры переходных характеристик
Часть 3. Схемы с частотно-зависимой ос
В макете лабораторной работы №5 [1] имеются две схемы на ОУ с частотно-зависимой ОС.
Одна из них представляет собой интегратор (рис.8,а), другая – дифференциатор (рис.8,б). Соответствующие функции определяют RC-элементы. Резисторы Rо выполняют вспомогательные функции. В интеграторе Rо обеспечивает необходимую ОС на постоянном токе, в дифференциаторе- необходимый запас по фазе.
а) б)
Рис.8 ОУ в режиме интегрирования (а), и дифференцирования (б).