8.3. Корректоры с подъемом диаграммы Боде 6дБ/октава

Корректоры с подъемом диаграммы Боде 6дБ/октава для уменьшения собственных шумов выполняют по схеме с частотно зависимым делителем в цепи ОС. (рисунок 8.1а). Цепями ОС в таких корректорах могут служить делители, приведенные на рисунке 8.4.

диаграмма Боде имеет вид, представленный на рисунке 8.5. а частоты нуля и полюса - и - определяются соотношениями

и . (8.6)

Низкочастотные и высокочастотные значения коэффициентов усиления и постоянные времени равны:

для корректора с ОС по рисунку 8.4а –

, (для идеального ОУ),

для корректора с ОС по рисунку 8.4б –

,

для корректора с ОС по рисунку 8.4в –

.

Для корректора с цепью ОС по рисунку 8.4а ,а на частотах выше диаграмма Боде корректора определяется скатом диаграммы Боде ОУ (штриховая линия на рисунке 8.5). Глубина ОС (а, следовательно, и петлевое усиление) в диапазоне частот от до изменяется со скоростью 12 дБ на октаву. в такой системе на частотах близких к фазовый сдвиг петлевого усиления может приближаться к 180⁰. В этом случае отрицательная ОС на нижних частотах может переходить в положительную, что чревато дополнительным подъемом АЧХ и потенциальной возможностью самовозбуждения корректора при наличии дополнительных сдвигов фазы в петле ОС (например, за счет второго полюса диаграммы Боде ОУ, расположенного около частоты единичного усиления).

В реальных схемах корректоров на ОУ с внутренней коррекцией фазовый сдвиг за счет ОУ стремится к –90⁰ только при частоте, стремящейся к бесконечности (на он по модулю несколько меньше 90⁰). Фазовый сдвиг цепи ОС также не достигает -90⁰ (для подъема диаграммы Боде на 20...40дБ предельные значения фазового сдвига в цепи ОС не выходят за пределы –60⁰...-80⁰). Это свидетельствует о том, что в диапазоне частот от до корректор остается устойчивой системой, но может иметь подъем АЧХ на частотах близких к . подъема АЧХ не происходит, если на частотах близких к фазовый сдвиг цепи ОС не превышает при [18, 19].

Для простейшего корректора (ОС по рисунку 8.4а) это условие не выполняется ( ), т. к. на частотах близких к , а . По этим причинам простейшие корректоры в современной бытовой аппаратуре не применяются.

Для корректоров с цепями ОС, реализованными по рисункам 8.4б и 8.4в, при перекрытии частотного диапазона коррекции не менее декады ( ) на частоте фазовый сдвиг цепи ОС не превышает . подъема АЧХ на частотах порядка и выше не возникает при глубинах ОС на частоте порядка 20...40дБ. такие глубины необходимы для обеспечения малой погрешности за счет ОУ. Именно такие корректоры и используются в современной бытовой аппаратуре.

для корректоров следует использовать ОУ с внутренней коррекцией АЧХ. Частота единичного усиления ОУ выбирается из условий обеспечения требуемого допуска в погрешности реализации заданной АЧХ и отсутствия подъема АЧХ на частотах близких к :

. (8.8)

Расчет элементов схемы и допусков на их номиналы, обеспечивающих заданные допуски отклонения характеристик корректоров, расчет коэффициентов гармоник, отношения сигнал/шум производятся аналогично изложенному выше расчету для корректоров с диаграммой Боде, имеющей крутизну ската 6дБ на октаву.