老工程師教你如何“馴服”振蕩運算放大器
發布時間:2019-08-20 責任編輯:wenwei
【導讀】鑒於反饋通路中相移(或者稱作延遲)引起的諸多問題,我們一直在追求運算放大器的穩定性。通過上周的討論我們知道,電容性負載穩定性是一個棘手的問題。
如果受反饋網絡電阻影響的運算放大器輸入電容(加上一些雜散電容)形xing成cheng的de相xiang移yi或huo者zhe延yan遲chi過guo大da,則ze簡jian易yi非fei反fan相xiang放fang大da器qi便bian會hui不bu穩wen定ding,或huo者zhe出chu現xian大da量liang過guo衝chong和he振zhen鈴ling。您nin可ke以yi通tong過guo減jian少shao該gai節jie點dian的de雜za散san電dian容rong來lai獲huo得de一yi定ding的de改gai善shan,其qi可ke以yi最zui小xiao化hua這zhe種zhong連lian接jie的de電dian路lu板ban線xian路lu麵mian積ji。使shi用yong某mou個ge特te定ding的de運yun算suan放fang大da器qi時shi,輸shu入ru電dian容rong(差分電容+共模電容)為固定值—您會受到它的束縛。
但dan是shi,您nin可ke以yi按an比bi例li減jian小xiao反fan饋kui網wang絡luo的de電dian阻zu值zhi,以yi保bao持chi增zeng益yi不bu變bian。這zhe樣yang可ke將jiang該gai電dian容rong所suo產chan生sheng的de極ji點dian頻pin率lv移yi至zhi更geng高gao頻pin率lv,並bing減jian小xiao延yan遲chi時shi間jian常chang量liang。本ben例li中zhong,我wo們men將jiang電dian阻zu減jian小xiao至zhi 5kΩ 和 10kΩ,獲得了明顯改善,但仍然產生了約 10% 過衝,並有振鈴出現。
lingwai,tahaigeiyunsuanfangdaqidailaiewaidefuzai,yincininbunengguoduodishiyongzhezhongjiejuefangfa。lianggedianzuqideheweiyunsuanfangdaqifuzai,yincininkenengbuxiwangqitaidi。

更理想的解決方案可能是一個與 R2 並聯的電容器 Cc(請參見圖 2)。當 R1∙Cx= R2∙Cc 時,分壓器獲得補償,並且所有頻率的阻抗比均恒定不變。這樣,反饋網絡中便沒有相移或者延遲。:)

您可以把這種反饋網絡比作 10x 示波器探針的補償衰減器(請參見圖 3),qigainianshiyiyangde。tanzhenzhongdekebiandianrongqiyunxujinxingtiaojie,yiranglianggeshijianchangliangxiangdeng。qingzhuyi,zhezhongshiboqitanzhendexiangyingcongweibiaoxianchubuwending,jishicuowutiaojieshiyeshiruci。weishenmene?yuanyinshitabingmeiyouzaifankuihuanluneibu。

正如讓其中一個電容器在示波器探針中可調節來對補償進行微調一樣,您也需要對圖 2 所示 Cc 的值進行調節。由於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 的準確大小。
另外,您可能希望微調電路的響應來達到您的要求。這樣做可能會產生一些過衝,但卻可以獲得更高的速度和更佳的帶寬。
之前,我介紹了不穩定性的另一種常見情況,即電容性負載運算放大器。現在,這種解決方案又在環路中產生了相移(反饋延遲),而其為問題的根源。這一次的情況很複雜,因為開環輸出電阻在運算放大器內部。
我們無法穿過該電阻器連接一個補償電容器。實際上,它並非為一個真正的電阻器,它是運算放大器電路的一個“等效”輸出電阻。因此,下次,我們將討論電容性負載問題。
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