老工程師教你如何“馴服”振蕩運(yùn)算放大器
發(fā)布時(shí)間:2019-08-20 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】鑒于反饋通路中相移(或者稱作延遲)引起的諸多問題,我們一直在追求運(yùn)算放大器的穩(wěn)定性。通過上周的討論我們知道,電容性負(fù)載穩(wěn)定性是一個(gè)棘手的問題。
如果受反饋網(wǎng)絡(luò)電阻影響的運(yùn)算放大器輸入電容(加上一些雜散電容)形成的相移或者延遲過大,則簡(jiǎn)易非反相放大器便會(huì)不穩(wěn)定,或者出現(xiàn)大量過沖和振鈴。您可以通過減少該節(jié)點(diǎn)的雜散電容來獲得一定的改善,其可以最小化這種連接的電路板線路面積。使用某個(gè)特定的運(yùn)算放大器時(shí),輸入電容(差分電容+共模電容)為固定值—您會(huì)受到它的束縛。
但是,您可以按比例減小反饋網(wǎng)絡(luò)的電阻值,以保持增益不變。這樣可將該電容所產(chǎn)生的極點(diǎn)頻率移至更高頻率,并減小延遲時(shí)間常量。本例中,我們將電阻減小至 5kΩ 和 10kΩ,獲得了明顯改善,但仍然產(chǎn)生了約 10% 過沖,并有振鈴出現(xiàn)。
另外,它還給運(yùn)算放大器帶來額外的負(fù)載,因此您不能過多地使用這種解決方法。兩個(gè)電阻器的和為運(yùn)算放大器負(fù)載,因此您可能不希望其太低。
更理想的解決方案可能是一個(gè)與 R2 并聯(lián)的電容器 Cc(請(qǐng)參見圖 2)。當(dāng) R1?Cx= R2?Cc 時(shí),分壓器獲得補(bǔ)償,并且所有頻率的阻抗比均恒定不變。這樣,反饋網(wǎng)絡(luò)中便沒有相移或者延遲。:)
您可以把這種反饋網(wǎng)絡(luò)比作 10x 示波器探針的補(bǔ)償衰減器(請(qǐng)參見圖 3),其概念是一樣的。探針中的可變電容器允許進(jìn)行調(diào)節(jié),以讓兩個(gè)時(shí)間常量相等。請(qǐng)注意,這種示波器探針的響應(yīng)從未表現(xiàn)出不穩(wěn)定,即使錯(cuò)誤調(diào)節(jié)時(shí)也是如此。為什么呢?原因是它并沒有在反饋環(huán)路內(nèi)部。
正如讓其中一個(gè)電容器在示波器探針中可調(diào)節(jié)來對(duì)補(bǔ)償進(jìn)行微調(diào)一樣,您也需要對(duì)圖 2 所示 Cc 的值進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于雜散電容存在不確定的影響,因此我們可能無法知道電容 Cx 的準(zhǔn)確大小。
另外,您可能希望微調(diào)電路的響應(yīng)來達(dá)到您的要求。這樣做可能會(huì)產(chǎn)生一些過沖,但卻可以獲得更高的速度和更佳的帶寬。
之前,我介紹了不穩(wěn)定性的另一種常見情況,即電容性負(fù)載運(yùn)算放大器?,F(xiàn)在,這種解決方案又在環(huán)路中產(chǎn)生了相移(反饋延遲),而其為問題的根源。這一次的情況很復(fù)雜,因?yàn)殚_環(huán)輸出電阻在運(yùn)算放大器內(nèi)部。
我們無法穿過該電阻器連接一個(gè)補(bǔ)償電容器。實(shí)際上,它并非為一個(gè)真正的電阻器,它是運(yùn)算放大器電路的一個(gè)“等效”輸出電阻。因此,下次,我們將討論電容性負(fù)載問題。
推薦閱讀:
特別推薦
- 音頻放大器的 LLC 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
- 服務(wù)器電源設(shè)計(jì)中的五大趨勢(shì)
- 電子技術(shù)如何助力高鐵節(jié)能?
- 利用創(chuàng)新FPGA技術(shù):實(shí)現(xiàn)USB解決方案的低功耗、模塊化與小尺寸
- 加速度傳感器不好選型?看這6個(gè)重要參數(shù)!
- 功率器件熱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(十三)——使用熱系數(shù)Ψth(j-top)獲取結(jié)溫信息
- IGBT并聯(lián)設(shè)計(jì)指南,拿下!
技術(shù)文章更多>>
- 解鎖AI設(shè)計(jì)潛能,ASO.ai如何革新模擬IC設(shè)計(jì)
- 汽車拋負(fù)載Load Dump
- 50%的年長(zhǎng)者可能會(huì)聽障?!救贖的辦法在這里
- ADI 多協(xié)議工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)
- 攻略:7種傾斜傳感器的設(shè)計(jì)選擇
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
功率電阻
功率放大器
功率管
功率繼電器
功率器件
共模電感
固態(tài)盤
固體繼電器
光傳感器
光電池
光電傳感器
光電二極管
光電開關(guān)
光電模塊
光電耦合器
光電器件
光電顯示
光繼電器
光控可控硅
光敏電阻
光敏器件
光敏三極管
光收發(fā)器
光通訊器件
光纖連接器
軌道交通
國(guó)防航空
過流保護(hù)器
過熱保護(hù)
過壓保護(hù)