шум схеми.
Зі співвідношень табл. 3 випливає, що найбільш доцільним є спосіб, що забезпечує різницеві члени в і, отже, пов'язаний із з'єднанням додаткового входу з диференціальним входом ОУ2 (Див. функціонально-топологічні правила табл. 2). Принципова схема такого ланки наведена на рис. 12. br/>В
Рис. 12. Схема з компенсацією впливу площі підсилення ОУ
на загасання полюса
Тут додаткова зв'язок инвертирующего входу ОУ4 з неінвертірующім входом ОУ2 реалізує перший варіант компенсації похибки загасання полюса і тому підвищує запас стійкості, а зв'язок ОУ1 з ОУ2 - вказаний раніше другий варіант [24].
У вихідній схемі (рис. 11) використовувалися малошумливі ОУ ОР-27 (140УД25А), спектральна щільність шумів яких на частоті полюса () становить, а в отриманому (модернізованому) варіанті - малопотужні ОУ LF-140 (140УД282), що характеризуються більшою спектральної щільністю () і в п'ять разів більш низькою площею посилення (і). Як видно із зіставлення графіків амплітудно-частотних характеристик (АГЧ) схем та їх спектральної щільності власного шуму (криві А і В на рис. 13 відповідно), якісні показники схем практично збігаються, проте модернізований варіант універсального ланки споживає від джерела живлення в 23 рази менший струм (). br/>В
Рис. 13. Результати моделювання
Якщо у вихідній схемі застосувати ОУ LF-442, то буде спостерігатися восьмикратне збільшення реалізованої добротності, і при початковому значенні Q = 10 відбувається втрата працездатності (Сомовозбужденіе). p> Порівняння АЧХ ідеального ланки (рис. 13) з аналогічною характеристикою схеми рис. 11 показує, що подальший розвиток структури має бути спрямоване не тільки на зменшення похибки загасання полюса, а й на компенсацію зменшення частоти полюса. Останнє обумовлено застосуванням більш низькочастотних ЗУ типу LF-442. Для вирішення поставленого завдання в схему необхідно ввести додатковий масштабний підсилювач, що збільшує число ступенів її свободи і, відповідно до рекомендаціями табл. 2, компенсуючі контури зворотних зв'язків (рис. 14). br/>В
Рис. 14. Схема з компенсацією впливу площі посилення
на частоту полюса
Для зменшення власного шуму нового варіанту ланки цей підсилювач підключений так, щоб його вихідний сигнал не був значною нижче вихідного сигналу схеми. Наведені на рис. 13 результати моделювання показують, що отримана в результаті синтезу схема ланки характеризується значно нижчими впливом площі посилення ОУ на частоту і затухання полюса.
Справжні властивості дозволяють використовувати економічні активні елементи LF442 і, незважаючи на велику їх кількість, значно зменшити споживаний від джерел живлення струм. Зіставлення спектральної щільності (крива С) з аналогічними залежностями інших варіантів (А, В) підкреслює незмінність їх динамічного діапазону. Цей результат досягається незважаючи на збільшення числа ОУ і їх власного шуму. Отримані результати пов'язані в першу чергу зі зміною структури схеми, тому що додаткові зворотні зв'язки дозволяють для окремих локальних передач забезпечити різницеві члени, сприятливо впливають не тільки на частотний, але і на динамічний діапазони схеми.
Для досягнення максимального ефекту методу власної компенсації синтезовані схеми її, як правило, необхідно оптимізувати в просторі додатково введених резистивних елементів. Так, у ланці рис. 14 ступінь компенсації зміни загасання визначається повною передачею масштабного підсилювача 1 ().
Таким чином, застосування розглянутих методів структурного синтезу дозволяє за рахунок зменшення впливу площі посилення активних елементів істотно підвищити свободу вибору ОУ і, отже, значно поліпшити техніко-економічні показники ІС. p> Наведені приклади дозволяють зробити ряд важливих для розвитку принципу власної компенсації висновків.
перше, введення компенсуючих контурів зворотного зв'язку вимагає або застосування додаткових активних елементів, що реалізують функції підсумовування і масштабування сигналів зворотного зв'язку, або додаткових (раніше не використовуваних) високоомних входів диференціальних ОУ [6].
друге, як це зазначалося раніше (аналіз структур виразів (7), (9) і (43)), повна власна компенсація теоретично неможлива. Дійсно, при аналізі принципових схем у розглянутих прикладах мінімізація впливу площі посилення ОУ на параметри ланок або здійснювалася в обмеженому частотному діапазоні, або за рахунок взаємної компенсації впливу ряду ОУ на підсумковий результат, тому отримані схемотехнічні рішення не призводять до кардинального розширення частотного і динамічного діапазонів [4]. p> У цьому зв'язку аналогова мікросхемотехніка повинна передбачати вдосконалення активних елементів функціональних пристроїв. Наприклад, можна вважати перспективним напрямок створення мультідіфференціальних ОУ, що забезпечують додаткові ступені свободи за рахунок збільшення числа високоомн...
