4. Расчет параметров ачх и фчх и

элементов их коррекции

Зададимся некоторыми параметрами, необходимыми для нашего расчета:

С_к=2 пФ С_кп=1 пФ С_бэ= 20 пФ (4.1)

Рассчитаем входные динамические емкости повторителя на транзисторе Т₁₃ и формирователя амплитуды:

С_вхп = С_к(т13) + С_бэ(1-К_п) = 7,653 пФ (4.2)

С_вхфа = С_к(т`16) + С_к(т17) + С_вхп = 11,65 пФ (4.3)

Найдем емкость и активную проводимость эквивалентной схемы воединения выходной цепи ДУ и входной цепи ФА:

С₀₁ = С_к(т*6) + С_кп(т*6) + С_к(т7) + С_вхфа = 16,65 пФ (4.4)

G₀₁ = h_22(т*6)+h^*_22(т7)+G_вхфа = 1,223 мкСм (4.5)

На основании полученных данных можно рассчитать частоту среза ДУ:

f_c1 = = 11,69 кГц (4.6)

Определяя входное сопротивление ФА, рассчитаем емкость С02 и активную проводимость G02 эквивалентной схемы ФА и найдем частоту среза.

R`_вхфа = h_11(т15)+R₇∙(h_21(т15)+1) = 8,116 кОм (4.7)

С₀₂ = С_к(т15) ∙ K`_фа = 2,688 нФ (4.8)

G₀₂ = + = 141,2 мкСм (4.9)

f_c2 = = 8,365 кГц (4.10)

Найдем частоты еденичного усиления:

f_т1 = К_д∙ f_c1 = 1,234 МГц (4.11)

f_т2 = К_фа∙ f_c2 = 8,063 МГц (4.11)

f_т = = 3,154 МГц (4.12)

Теперь, используя формулы построим в двойном логарифмическом масштабе АЧХ ФА и ДУ:

К_д(f)= (4.13)

К_фа(f)= (4.14)

Построим в полулогарифмическом масштабе ФЧХ ФА и ДУ, используя формулы:

φ_д(f)=arctg(-f/f_c1) (4.15)

φ_фа(f)=arctg(-f/f_c2) (4.16)

Рис.1 Теоретическая АЧХ ДУ

Рис.2 Теоретическая АЧХ ФА

Рис.3 Теоретическая ФЧХ ДУ

Рис.4 Теоретическая ФЧХ ФА

Построим АЧХ и ФЧХ ОУ в целом:

К_u(f)= К_д(f)∙ К_фа(f) (4.17)

φ_u(f)= φ_д(f) + φ_фа(f) (4.18)

Рис.5 Теоретическая АЧХ ОУ

Рис.6 Теоретическая ФЧХ ОУ

Теперь рассчитаем частоту среза оптимально скорректированной АЧХ, удовлетворяющей требованиям устойчивой работы ОУ с цепью ООС произвольной глубины.

f_c = = 30,992 Гц (4.19)

Определим номинал корректирующего конденсатора и эквивалентную емкость коррекции:

C_кор = = 6,279 нФ (4.20)

С₁= = 6,39 пФ (4.21)

Оценим скорость нарастания выходного напряжения ОУ:

V = = 3,151 А/мкФ (4.21)

В заключение, построим оптимально скорректированную АЧХ и ФЧХ:

К_u(f)= (4.22)

φ_u(f)=arctg(-f/f_c) (4.23)

Рис.7 Оптимально скорректированная АЧХ

Рис.8 Результирующая ФЧХ

Заключение

В данной курсовой работе был рассчитан операционный усилитель КУ140Д7. По сравнению со стандартной его схемой была произведена замена резистора R₅ на ГСТ, реализованном на ДТС, благодаря чему обеспечивается более стабильный ток на выходе дифференциального усилителя.