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运放自激震荡的大杂烩总结

出处:电子市场 发布于:2018-03-14 14:07:52 | 620 次阅读

  1.运放振荡两个条件

  1、环路增益大于1(|AF|>1)

  2、反馈前后信号的相位差在360度以上,附加相位180以上(由于负反馈接反向端)。

  A(开环增益) = Xo/Xi

  F(反馈系数)=Xf/Xo

  2. 运放震荡判断方法:

  常用的是相位裕度,即20lg|AF|=0时,相位偏移是否超过180

  3. 消除自激的方法:

  由自激震荡条件可知,消除震荡可从两个方面着手:

  (一)减少环路增益(但该方法增加了运放增益误差)

  对运放来说,就是减少反馈系数F,换句话说,F越大,产生自激震荡的可能性越大。对于电阻反馈网络,F的最大值是1,F=1的典型电路就是电压跟随电路。这就是电压跟随运放易震荡原因(这也是我们常常会看到运放手册标有单位增益稳定说明的原因,但电压跟随的增益误差较小)。

  这也是对于电压反馈来说,容性负载驱动能力随闭环增益成比例增加。所以,如果闭环增益为1时,VFA可稳定驱动100pF容性负载,那么闭环增益为10时,便能驱动1000pF容性负载

  但由于设计原因,闭环增益的大小通常不是能够随便改变的,故该方法适用性不强。

  (二 )增大相位裕度

  相位补偿:

  按补偿原理分滞后补偿、超前补偿及滞后一超前补偿

  滞后补偿:凡是使相移滞后的补偿即被称为滞后补偿。滞后补偿使主极点频率降低,即放大器频带变窄。(类似RC低通滤波)----------曲线②

  超前补偿:凡是使相移超前的补偿即被称为超前补偿,超前补偿使幅频特性曲线出现零点,即放大器频带变宽 (类似RC高通滤波)-----曲线③

  对于负载存在的容性(CL),环路增益在输出电阻和CL的作用下降低。同时,相位和增益之间不再有比例关系,相位滞后成为决定性因素。

  1. 环路外补偿--超前补偿(适用小容性负载<1500pf或负载阻抗一定 )

  在运放的输出端和负载电容之间串入一个电阻RX,一般而言它的阻值为10-100欧姆。

  2. 环路内补偿--超前补偿(适用大容性负载>1500pf或负载阻抗不定 )

  Rx在运放反馈环路以内,同时在反馈电阻上并联一个反馈电容(该电容可消除运放输入电容及杂散电容形成极点),一般而言:Rx=50~200Ω,Cf约为3~10pF

 


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