Расчет параметров для макромодели ОУ с частотной коррекцией

Рис.10. Макромодель ОУ с двухполюсной частотной коррекцией

Данная схема содержит два операционных усилителя ОУ1 и ОУ2. Первый обеспечивает дифференциальный вход устройства с бесконечно большим входным сопротивлением, второй – нулевое выходное сопротивление и служит буфером между моделью ОУ и внешними цепями. Частотные свойства исследуемого ОУ учитываются двумя ИТУН с соответствующими RC – элементами.

Справочные данные:

· Тип операционного усилителя – ОРА622

· Коэффициент усиления – 80 дБ

· Частота единичного усиления – 250 МГц

Для начала переведем коэффициент усиления в численное значение

Ku =10 000

Следовательно, у первого ОУ будет именно этот коэффициент усиления, так как именно он задает коэффициент моделируемого ОУ, а у второго 1.

Известно, что частота единичного усиления равна 250 МГц. Тогда частота перового полюса:

Fп1 =250*10⁶ /10 000 =25000Гц

Fп2 =25000*10=2500000Гц

ИТУН2 и ИТУН3 отражают полюса функций передачи, крутизна S2 = -1мСм и R21=1кОм, крутизна S3 = -1мСм и R22=1кОм.

Поскольку частоту полюса определяет постоянная времени τ, а значения сопротивлений уже известны, тогда выразим значения емкостей С16 и С17

С16 =0.2нФ

С17=22пФ

Остаются неизвестными значения резисторов R14и R15, поскольку не определён коэффициент усиления каскада на ОУ K_F=U₁₈/U₁₃. Напряжение U₂₁= U_2Н=2.2 В задано в Табл.3. Напряжение U₁₃ определяем, активировав клавишу “переходный процесс“, установив предварительно в источнике сигнала ток I_m1 =1мкА и среднюю частоту заданного диапазона f=100 кГц.

Рис. 11. Схема каскада на ОУ

Рис.11 Переходный процесс

Следует помнить, что в этом случае компьютер покажет амплитуду сигнала U_13m=4.2В

Тогда искомый коэффициент усиления будет

K_F= 1.41*U_21Н / U_13m= 1.41*2.2/4.2=0.74

Для

реализации этого усиления воспользуемся зависимостью коэффициента

усиления в неинвертирующем включении ОУ К_F=1+R15/R14.

Где R15 = 10 кОм.

Выбираем R14 =1кОм, R15= 10кОм по номинальному ряду.