У операционных усилителей огромный коэффициент усиления сохраняется только на очень низких частотах, а потом начинает падать со скоростью 20 дБ/декада. Будет ли конструирование на дискретных элементах лучшим вариантом?

Нет. Если бы схемы на дискретных элементах были лучше, они бы и использовались вместо операционных усилителей (ОУ).

ОУ имеет множество достоинств. Падение усиления с ростом частоты – это единственный его серьезный недостаток. Такая ситуация вызвана стремлением к универсальности ОУ. Для того, чтобы ОУ можно было использовать во всех тех схемах, где его применяют, он должен сохранять устойчивость при любом коэффициенте усиления. Вплоть до единичного. Поэтому в ОУ приходится встраивать частотную коррекцию, которая снижает усиление на ВЧ.

Если такую коррекцию убрать – катастрофически снизится универсальность ОУ. Так что снижение усиления на ВЧ – это расплата за универсальность и отличную работу на низких частотах. Бесплатного в природе ничего не бывает.  Тем более, что современные ОУ достаточно высокочастотны, чтобы это не было проблемой.

Выпускаются ОУ, скорректированные не до единичного усиления, а до некоторого минимального коэффициента усиления (обычно 3…10 раз). Они не настолько универсальны, и их надо применять с осторожностью. Но работая в качестве усилителя, они позволяют получить либо более широкую АЧХ, либо более глубокую ООС на высоких частотах. Также существуют ОУ со сложными внешними цепями коррекции. У них усиление на ВЧ может быть больше, чем в ОУ с однополюсной коррекцией.

На самом деле ничего страшного в снижении коэффициента усиления ОУ на высоких частотах нет. Просто это надо учитывать при разработке схем на ОУ. Например, не пытаться получить «в лоб» большое усиление. Более того, реальные ОУ отличаются от идеальных множеством нюансов (большинство схем «в учебниках» приводится именно для идеальных ОУ, и в реальности они могут работать намного хуже, чем «на бумаге»). Хороший разработчик учитывает все эти нюансы таким образом, чтобы они не вредили работе схемы. Только и всего. Правда схема иногда получается намного сложнее, чем «в учебнике».

Еще вариант – использовать высокочастотные ОУ. Но с этим надо быть очень осторожным и доверять проектирование таких схем инженерам, хорошо знакомым с разработкой высокочастотных устройств. Высокочастотные ОУ «очень любят» возбуждаться на высоких частотах, причем в домашних условиях заметить такое возбуждение почти невозможно. Гораздо проще пойти другим путем, например использовать два каскада на «обычных» ОУ, или что-то другое.

Схема на дискретных элементах, построенная по схеме ОУ, наверняка проиграет микросхеме. Потому что при изготовлении микросхемы можно получить то, что невозможно реализовать на дискретных компонентах. Например, одинаковость параметров транзисторов дифференциального каскада. Да и емкости внутри микросхемы намного меньше, чем емкость монтажа дискретного усилителя. А это высокочастотность. Так что дискретные схемы выигрывают у ОУ только в определенных специальных случаях, тогда применяются именно они.

Это я говорю о работе профессионалов. Любители могут делать что хотят – в демократической стране все люди в своих действиях абсолютно свободны.

На самом деле в последнее время с ОУ существуют некоторые проблемы. Либо потому, что конструировать аппаратуру на ОУ проще, либо потому, что сейчас в университетах учат не думать, а учат: “делай так”, но иногда схема представляет собой целую россыпь ОУ. Совершенно излишнюю. Либо ОУ используется не очень правильно. Поэтому бывают ситуации, когда один и тот же узел можно реализовать при помощи ОУ или на дискретных элементах. И на дискретных элементах получается лучше (в рамках требований, предъявляемых к узлу). Но этом должны заниматься настоящие профи, и когда заявлено, что данная дискретная схема лучше схемы на ОУ, то это не всегда верно. Либо схема на ОУ может победить установкой более качественного (и дорогого) ОУ.