Косвенные признаки относительной устойчивости
1.Если 2. Экспериментальное определение В общем, запас устойчивости по фазе на практике непосредственно неизмерим. Об относительной устойчивости операционной схемы можно судить по косвенным признакам: по резонансному пику (подъему) Мр и но перерегулированию s (рис.4.7)
Резонансный пик (подъем) Мр есть отношение максимума на АЧХ ОУ с ОС к коэффициенту усиления ОУ с ОС на нулевой частоте. Перерегулирование Резонансный пик обычно оценивается в децибелах, а перерегулирование – в процентах. Мр и
и коэффициентом затухания
При
будет иметь резонансный пик (рис. 4.9)
При 0<k<1 переходная характеристика операционной схемы есть затухающая синусоида (рис.4.10). Первый выброс происходит при
и достигает значения
Запас устойчивости по фазе
Результаты расчета по формулам (4.13),(4.15) и (4.16) сведены в табл. 4.2.
Таблица 4.2. Показатели относительной устойчивости операционной схемы второго порядка
Таким образом, воспользовавшись табл.4.2, можно по экспериментально снятым Mp и s определить запас устойчивости оп фазе. Например, запасу устойчивости по фазе
|
Запас устойчивости по фазе Y характеризует относительную устойчивость ОУ с ОС, т.е. удаленность схемы от неустойчивого состояния. Однако для этого нужно знать аргумент возвратного отношения 
. При этом возникают определенные трудности.
. Однако любое аналитическое выражение есть только приближение к реальности, поскольку в нем не могут быть учтены все паразитные эффекты (реактивности на входе и выходе ОУ, емкость нагрузки, полное сопротивление шин питания и т.д.)
есть отношение первого выброса на переходной характеристике ОУ с ОС к установившемуся значению Uвых.
Между запасам устойчивости по фазе Y, Мр и s есть связь (соответствие). Она делает возможным косвенное определение запаса устойчивости по фазе Y по экспериментально найденным Мр и sбез разрыва (размыкания) петли ОС и без исследования ее внутренней структуры.
Порядок операционной схемы (ОУ плюс элементы ОС) определяется порядком возвратного отношения T(P)=B(P)K(P). Пусть мы имеем дело с системой второго порядка, т.е. зависимость |B(P)K(P)| имеет два излома (рис.4.8) Данная система ведет себя как колебательный контур с собственной частотой колебаний
(4.10)
. (4.11)
нормированная АЧХ 
на частоте
(4.12)
. (4.13)
(4.14)
. (4.15)
. (4.16)
соответствует Mp=2,5 дБ и s=25%. При k=0 запас устойчивости по фазе 
, а Mp= 
и s=100%, т.е. происходит самовозбуждение усиления. При k>0,949 и АЧХ и переходная характеристика имеют монотонный характер, запас устойчивости по фазе больше 75°, т.е. схема надежно устойчива.
