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關於運算放大器自激震蕩的大雜燴總結

發布時間：2015-09-25 責任編輯：susan

【導讀】運算放大器在zai深shen度du負fu反fan饋kui條tiao件jian下xia，很hen容rong易yi產chan生sheng自zi激ji振zhen蕩dang。為wei了le使shi放fang大da器qi能neng穩wen定ding工gong作zuo，需xu要yao外wai加jia一yi定ding的de相xiang位wei補bu償chang網wang絡luo，以yi消xiao除chu自zi激ji振zhen蕩dang。小xiao編bian看kan了le很hen多duo運yun放fang自zi激ji震zhen蕩dang的de資zi料liao，得de到dao了le一yi些xie總zong結jie如ru下xia。

一.運放振蕩兩個條件

1、環路增益大於1(|AF|>1)

2、反饋前後信號的相位差在360度以上，附加相位180以上(由於負反饋接反向端)。

A(開環增益) = Xo/Xi

F(反饋係數)=Xf/Xo

二. 運放震蕩判斷方法

常用的是相位裕度，即20lg|AF|=0時，相位偏移是否超過180

三. 消除自激的方法

由自激震蕩條件可知，消除震蕩可從兩個方麵著手：

(一)減少環路增益(但該方法增加了運放增益誤差)

對運放來說，就是減少反饋係數F，換句話說，F越大，產生自激震蕩的可能性越大。對於電阻反饋網絡，F的最大值是1，F=1的典型電路就是電壓跟隨電路。這就是電壓跟隨運放易震蕩原因(這也是我們常常會看到運放手冊標有單位增益穩定說明的原因，但電壓跟隨的增益誤差較小)。

這也是對於電壓反饋來說，容性負載驅動能力隨閉環增益成比例增加。所以，如果閉環增益為1時，VFA可穩定驅動100pF容性負載，那麼閉環增益為10時，便能驅動1000pF容性負載

但由於設計原因，閉環增益的大小通常不是能夠隨便改變的，故該方法適用性不強。

(二 )增大相位裕度

相位補償：

按補償原理分滯後補償、超前補償及滯後一超前補償

滯後補償:凡是使相移滯後的補償即被稱為滯後補償。滯後補償使主極點頻率降低，即放大器頻帶變窄。(類似RC低通濾波)----------曲線②

超前補償:凡是使相移超前的補償即被稱為超前補償，超前補償使幅頻特性曲線出現零點,即放大器頻帶變寬 (類似RC高通濾波)-----曲線③

對於負載存在的容性(CL)，環路增益在輸出電阻和CL的作用下降低。同時，相位和增益之間不再有比例關係，相位滯後成為決定性因素。

1. 環路外補償--超前補償(適用小容性負載<1500pf或負載阻抗一定 )

在運放的輸出端和負載電容之間串入一個電阻RX，一般而言它的阻值為10-100歐姆。

2. 環路內補償--超前補償(適用大容性負載>1500pf或負載阻抗不定 )

Rx在運放反饋環路以內，同時在反饋電阻上並聯一個反饋電容(該電容可消除運放輸入電容及雜散電容形成極點)，一般而言：Rx=50～200Ω，Cf約為3～10pF

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