1.2.7 Фазо-частотная характеристика

Соотношение (1.33) можно представить в следующем виде:

. (1.37)

Отсюда найдем аргумент комплексного выражения (38):

. (1.38)

Полученная формула позволяет рассчитать фазовый сдвиг, который получит гармонический сигнал с некоторой частотой f при его прохождении через один усилительный каскад. Так, например, на частотеотношениеи фазовый сдвиг сигнала будет равен - 45⁰. При увеличении частоты в области , фазовый сдвиг сигнала будет стремиться к= -90⁰асимптотически. Если операционный усилитель составлен из нескольких, последовательно соединенных каскадов, то фазовые сдвиги сигнала во всех каскадах суммируются. и фазовая характеристика усилителя равна сумме фазовых характеристик всех каскадов, входящих в состав усилителя.

1.2.8 Изменение лачх усилителя при включении отрицательной обратной связи

Допустим, что однокаскадный усилитель без обратной связи характери-

зуется зависимостью коэффициента усиления от частоты вида:

. (1.39)

Для коэффициента усиления этого усилителя, охваченного ООС с коэффициентом ООС, равным, имеем соотношение:

. (1.40)

Подставив (1.39) в (40), получим:

(1.41)

Здесь К₀- это величина коэффициента усиления усилителя, охваченного обратной связью, на нулевой частоте,

, (1.42)

- это величина коэффициента усиления на нулевой частоте усилителя без обратной связи. Как видно, в результате действия ООС величина коэффициента усиленияуменьшилась враз по сравнению с первоначальным коэффициентом усиленияА₀. Обычно на практике. Логарифмируя (43) и учитывая, что, можно записать

. (1.43)

Это соотношение отражено графически на рисунке 31 указателями в виде стрелок.

Вместе с тем, из выражения (1.41) видно, что в результате действия ООС полоса пропускания усиления увеличилась и составляет не f_гр, как ранее, а значительно большую величину:

. (1.44)

Полоса пропускания увеличилась в раз. Рост полосы пропускания практически пропорционален величине петлевого усиления[7,8].

Идеальный измерительный усилитель обладает следующими характеристиками:постоянный коэффициент усиления, не зависящий от времени, частоты и амплитуды входного сигнала, сопротивления нагрузки, температуры и влажности; бесконечный коэффициент подавления синфазного напряжения и изменений напряжения питания; нулевые входное и выходное напряжения смещения и дрейфы этих смещений, а также нулевой выходной импеданс при любых амплитудах сигнала, отдаваемого усилителем в нагрузку.

Динамические характеристики определяют инерционные свойства измерительных усилителей и представляют собой зависимость информативного параметра выходного сигнала от меняющихся во времени параметров входного сигнала. К динамическим относятся переходная, амплитудная и фазово-частотная характеристики усилителя. Динамические свойства измерительных усилителей характеризуются также быстродействием - скоростью и временем измерения (временем установления показаний).

Скорость измерения определяется максимальным числом измерений в единицу времени, выполняемых с нормированной погрешностью.

Время измерения - время, прошедшее с момента начала измерения до получения результата с нормированной погрешностью. Наряду с условиями эксплуатации для всех измерительных усилителей задаются предельные условия транспортирования и хранения, не изменяющие метрологических свойств усилителей после их возвращения в рабочие условия.