Составление макромодели ОУ с частотной коррекцией

(Макромодель ОУ ОРА655 с двухполюсной частотной коррекцией)

В данном устройстве содержится два ОУ – первый обеспечивает дифференциальный вход устройства, второй - нулевое выходное сопротивление и служит буфером между моделью ОУ и внешними цепями.

Частотные свойства устройства учитываются двумя ИТУН с RC-элементами.

Для расчета элементов данного устройства воспользуемся справочными данными:

Тип операционного усилителя – ОРА655

Коэффициент усиления – 55 дБ

Частота единичного усиления – 400 МГц

Для начала надо перевести коэффициент усиления в численное значение

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

Также нам надо рассчитать частотные характеристики данного устройства.

Известно, что у него частота единичного усиления равна 400 МГц. Тогда

ИТУН2 и ИТУН3 отражают полюса функций передачи,крутизна и , крутизна и дают коэффициенты усиления

и

Поскольку частоту полюса определяет постоянная времени (RC), а значения сопротивлений уже известны, тогда выразим значения емкостей и

Расчет усилительного каскада на ОУ ОРА655

В результате расчета эквивалентной схемы усилителя по переменному току было получено R(f)= 866.63кОм на средних частотах( = 779.967 мВ)

По заданию надо получить на выходе устройства напряжение 2.2 В ( )

Тогда у данного усилительного каскада должен быть коэффициент усиления

Для реализации данного усиления воспользуемся зависимостью коэффициента усиления в неинвертирующем включении ОУ

При этом , так как = Ом

Тогда

Выберем рассчитанные сопротивления резисторов по номинальному ряду

Сделаем эквивалентную схему усилительного каскада

(Схема усилительного каскада на ОУ ОРА655 с номинальными значениями элементов)

В итоге получим график данного каскада

На данном графике

Как видно из графика, рассчитанный усилительный каскад усиливает напряжение в 3.177 раза на средних частотах.

Составление полной эквивалентной схемы на переменном токе

1)Схема

2)R(f)

R(f) на средних частотах 2.418 МОм ;

Как видно из полученных значений, верхние и нижние частоты удовлетворяют требованиям технического задания

Тогда напряжение на средних частотах на выходе будет равно

Следовательно, расчет усилительного каскада на ОУ ОРА655 был произведен верно, а выходное напряжение соответствует требуемому по заданию.