Реальные характеристики ОУ. Частотная характеристика

Поскольку ОУ должный иметь высокий коэффициент усиления, он содержит несколько внутренних усилительных каскадов. Каждый каскад характеризуется некоторой паразитной емкостью, что ограничивает его полосу пропускания в области высоких частот. На высоких частотах в схеме могут возникать нежелательные автоколебательные процессы (подробнее см. курс ТАУ). Для этого довольно одновременного выполнения двух условий: фазовый сдвиг сигнала в петле обратной связи равняется 1 (условия возникновения автоколебаний в замкнутой системе). Включение внешнего конденсатора между выводами, указанными в паспортных данных ОУ, приводит к снижению коэффициента усиления на высоких частотах. Это обеспечивает частотную коррекцию не скорректированного ОУ. В ОУ типа К140УД6, К140УД7 и др. имеется внутренняя цепь такой коррекции, и эти ОУ не самовозбуждаются в любой рассмотренной схемной конфигурации. Обратная сторона стойкости усилителя – это ограниченная скорость нарастания выходного напряжения. При попытке быстро изменить выходное напряжение приходится считаться с тем, что так как заряжающий и корректирующий конденсатор, который разряжает, ограниченное, а значит, ограничена и скорость нарастания этого напряжения. Например, для ОУ типа К140УД7 ( А741) максимальная скорость нарастания выходного напряжения составляет 0,5 V/ s. Это означает, что выходный сигнал не может измениться от –5 V к +5 V за время меньше 20 ks. Для минимизации проблем, связанных с недостаточной скоростью нарастания выходного напряжения, следует использовать ОУ, для которого можно выбрать меньшую емкость корректирующего конденсатора.

В качестве примера, характеризующего частотные свойства ОУ, часто используется произведение «усиление – ширина полосы». Этот параметр ОУ определяется как произведение его коэффициента усиления на ширину полосы частот, в которой этот коэффициент сохраняет постоянное (максимальное) значение. Типичное значение этого параметра 1 МHz. Это означает, что для неинвертирующего усилителя ширину рабочей полосы частот можно найти путем распределения рассмотренного параметра на коэффициент усиления.