Das zugehörige Bode-Diagramm sieht so aus:

Die Grenzfrequenz der Schaltung liegt bei Re=Im:

kV₀=w_g w=V₀/V₀' --->  V₀w_g=V₀'w_g'..Verstärkungsbandbreiteprodukt

3.Stabilitätsbetrachtung im Bodediagramm

Für die Stabilität einer Schaltung ist es wichtig, daß die Schwingbe- dingungen über den gesamten Frequenzbereich unerfüllt bleiben. Es muß dafür gesorgt werden, daß in Bereichen der Verstärkung > 1 die Phasenbedingung verletzt wird, und daß bei Erfüllung der Phasenbedin- gung die Verstärkung unter 1 gesunken ist.

Da die Gegenkopplung von OPVs auf den invertierenden Eingang erfolgt, wird daraus bei einer 180°-igen Phasendrehung eine Mitkopplung. Für die Stabilitätsbetrachtung im Bodediagramm ist also der Betrag der Verstärkung bei j=180° interessant, er muß auf jeden Fall bereits un- ter den Wert 1 gefallen sein (logarithmischer Maßstab -> Schnittpunkt mit der x-Achse).

Folgender mehrstufige Verstärker wäre beispielsweise instabil:

Allerdings verläuft der Übergang zur Instabilität nicht sprunghaft, sondern verlaufend. Ausschlaggebend für das Verhalten einer Schaltung ist die sogenannte "Phasensicherheit" oder "Phasenreserve", die im Bode-Diagramm des gegengekoppelten Verstärkers (siehe 2 Bilder vor- her) erkennbar ist. Schaltungen mit kleinen Phasenreserven zeigen sehr starkes Überschwingen in ihrer Sprungantwort:

Entsprechend der Anwendung muß ein geeigneter Kompromiß bezüglich Verstärkung und Sprungverhalten getroffen werden. Die Praxis zeigt, daß Phasenreserven ab ca. 75° sinnvoll sind.

Beispiel für Instabilität: Differenzierer

Wie ersichtlich, bringt die Phasendrehung des Kondensators in diesem Fall zusätzliche 90° Phasendrehung ein, was zur Erfüllung der Phasen- bedingung bei Verstärkung >1 führt.

Abhilfe schafft hier ein Serienwiderstand zum Kondensator.

4.Möglichkeiten der Frequenzkompensation

I.durch einfachen RC-Tiefpaß

	Dieses Bode-Diagramm zeigt, daß mit Hilfe des Tiefpas- ses der Verlauf der Gesamt- verstärkung einen zusätzli- chen Knick erhält, was die Schaltung stabil macht. Oh- ne diese Maßnahme würde In- stabilität herrschen, wie der Verlauf von V zeigt.

II.Lag-Kompensation

Bei der Lag-Kompensation er- weitert man den Tiefpaß um einen Widerstand, wodurch ei- ne zweite Grenzfrequenz er- zeugt wird. Die Wirkung dieser Maßnahme äußert sich insofern, als daß der erste Knick der V-Kurve früher einsetzt. Durch geeig- nete Wahl von wg2 fällt diese zweite Grenzfrequenz genau dorthin, wo der nicht-kompen- sierte OPV ursprünglich sei- nen ersten Knick hatte. Somit erscheint der gesamte Frequenzgang um wg2 wg1 nach links verschoben.

[lag(engl.)"zurückbleiben","nacheilen"]

III.Lead-Kompensation

[lead(engl.)"führen","voreilen"]

	Hier geschieht entspre- chend ähnliches, wie bei der lag-Kompensation, al- lerdings wird hier nicht R2, sondern R1 ein RC-Glied ersetzt, und zwar in Parallelschaltung. Die entscheidende Grenz- frequenz wird aber höher gewählt, sodaß, wie er- sichtlich, der Kurvenzug bis zu diesem zusätzli- chen Knick nach unten verschoben wird.

IV.Passive Feed-Forward-Kompensation

Diese Variante wird nur mit speziellen OPVs vorgenommen, wie zum Bei- spiel mit dem TL 080.

In der Schaltung stellt V₀₁ eine spannungsgesteuerte Stromquelle und V₀₂ eine stromgesteuerte Spannungsquelle dar. (C dient zur f-Komp.)

V.Active Feed-Forward-Kompensation

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