看了很多運放自激震蕩的資料,網(wǎng)上也查看了相關(guān)資源,得到了一些總結如下:
1.運放振蕩兩個(gè)條件
1、環(huán)路增益大于1(|AF|>1)
2、反饋前后信號的相位差在360度以上,附加相位180以上(由于負反饋接反向端)。
A(開(kāi)環(huán)增益) = Xo/Xi
F(反饋系數)=Xf/Xo
2. 運放震蕩判斷方法:
常用的是相位裕度,即20lg|AF|=0時(shí),相位偏移是否超過(guò)180
3. 消除自激的方法:
由自激震蕩條件可知,消除震蕩可從兩個(gè)方面著(zhù)手:
(一)減少環(huán)路增益(但該方法增加了運放增益誤差)
對運放來(lái)說(shuō),就是減少反饋系數F,換句話(huà)說(shuō),F越大,產(chǎn)生自激震蕩的可能性越大。對于電阻反饋網(wǎng)絡(luò ),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(huì )看到運放手冊標有單位增益穩定說(shuō)明的原因,但電壓跟隨的增益誤差較小)。
這也是對于電壓反饋來(lái)說(shuō),容性負載驅動(dòng)能力隨閉環(huán)增益成比例增加。所以,如果閉環(huán)增益為1時(shí),VFA可穩定驅動(dòng)100pF容性負載,那么閉環(huán)增益為10時(shí),便能驅動(dòng)1000pF容性負載
但由于設計原因,閉環(huán)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:
按補償原理分滯后補償、超前補償及滯后一超前補償
滯后補償:凡是使相移滯后的補償即被稱(chēng)為滯后補償。滯后補償使主極點(diǎn)頻率降低,即放大器頻帶變窄。(類(lèi)似RC低通濾波)----------曲線(xiàn)②
超前補償:凡是使相移超前的補償即被稱(chēng)為超前補償,超前補償使幅頻特性曲線(xiàn)出現零點(diǎn),即放大器頻帶變寬 (類(lèi)似RC高通濾波)-----曲線(xiàn)③
對于負載存在的容性(CL),環(huán)路增益在輸出電阻和CL的作用下降低。同時(shí),相位和增益之間不再有比例關(guān)系,相位滯后成為決定性因素。
1. 環(huán)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(gè)電阻RX,一般而言它的阻值為10-100歐姆。
2. 環(huán)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(huán)路以?xún),同時(shí)在反饋電阻上并聯(lián)一個(gè)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(diǎn)),一般而言:Rx=50~200Ω,Cf約為3~10pF
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