有谁会计算多路反馈有源滤波器的环路增益吗？

只看该作者 · 2017-12-3 13:42

Jack315 发表于 2017-12-3 12:10
重新找资料学习了下：
运算放大器稳定性分析(TI合集)
现在来尝试给出答案。

你这个开环分析有一点小问题。
几乎所有的教科书都那样说：在环路上任意一个地方断开都可以写出开环传递函数。实际上这个说法有一点问题，因为反馈环是一个整体，所以在分析环路增益的时候，要考虑断开点前后的负载效应。你现在这样断开，实际上将运放输出电阻的负载效应人为消除了。应该从理想运放的输出端断开，将输出电阻与反馈网络合在一起，那样由于理想运放的输出是理想电压源，有无负载对分析结果没有影响，而输出电阻的影响就归到反馈网络中去。

只看该作者 · 2017-12-3 14:26

Jack315 发表于 2017-12-1 18:45
这是不同输出阻抗 Ro 对应的波特图供参考：

你这里的输出阻抗是指运放本身的输出阻抗，还是加上负载阻抗的？

只看该作者 · 2017-12-3 14:28

Jack315 发表于 2017-12-1 19:16
这是与拟合的输出阻抗 Ro （非线性电阻）对应的波特图供参考：

我觉得你这个波特图的相频特性才比较像有两个极点的高通滤波器，我得仔细看看你的计算过程，有些地方有点看不懂，等下综合一下来请教你

只看该作者 · 2017-12-3 14:29

本帖最后由陌上青烟于 2017-12-3 14:33 编辑

captzs 发表于 2017-12-1 20:13
在另外一帖，gmchen问我公式是哪里来的。我是先用一般逻辑推理，然后设计电路仿真，再改动参数仿真验证 ...

你这个是直接看环路增益的电路吗？不过和多反馈拓扑有点区别啊

只看该作者 · 2017-12-3 14:30

gmchen 发表于 2017-12-1 20:30
关于这个多路反馈的高通滤波器，我以前做过一些实验和理论分析，有一个结论是：若考虑运放的频率特性和输 ...

G大，这个电路的负载阻抗对他的影响大吗？主要是负载阻抗会引起振荡吗？还是只影响输出幅度呢？

只看该作者 · 2017-12-3 14:31

xukun977 发表于 2017-12-1 20:54
太费劲了！
想看传递函数直接用仿真软件，得到个表达式！对合元件赋值，就可画出这个表达式对应的波特图！
...

那请问有什么比较好的软件呢，用软件直接看环路增益是在哪个位置加呢？

只看该作者 · 2017-12-3 14:32

xukun977 发表于 2017-12-1 20:59
至于手工计算，以前多次演示直接观察电路图写结果的秒杀法！这种方法掌握了，LTI电路分析这块就算搞定了！ ...

你说的直接观察电路图写结果的方法有帖子推荐吗？我想学一学

只看该作者 · 2017-12-3 14:38

gmchen 发表于 2017-12-3 13:42
你这个开环分析有一点小问题。
几乎所有的教科书都那样说：在环路上任意一个地方断开都可以写出开环传递 ...

jack的那个电路图那样画的话，是不是等于输出电阻等于被去掉了，把输出电阻与反馈网络结合，那计算开环增益时，输入是加在R2与输出电阻之间，还是加在输出电阻之后呢？

只看该作者 · 2017-12-3 15:07

陌上青烟发表于 2017-12-3 14:26
你这里的输出阻抗是指运放本身的输出阻抗，还是加上负载阻抗的？

Ro 是指运放的输出特性阻抗，按纯电阻近似。

只看该作者 · 2017-12-3 15:20

gmchen 发表于 2017-12-3 13:42
你这个开环分析有一点小问题。
几乎所有的教科书都那样说：在环路上任意一个地方断开都可以写出开环传递 ...

重新来过……@陌上青烟：请参考这个文档，看理论计算与实验结果是否接近/吻合。

计算环路增益的原理图：

环路增益幅频特性曲线：

环路增益相频特性曲线：

图例：
环路增益
THS452x 开环增益

环路增益波特图：

图例：
幅频特性曲线
相频特性曲线

【结论】
高通滤波器在 fcl = 6.2 MHz 处相位裕量约为 4.3 度。
严重不足，极易产生自激振荡。

文档：

MFBHPF.rar (3.01 MB)

2万 · 2017-12-3 15:23

Jack315 发表于 2017-12-3 15:20
重新来过……@陌上青烟：请参考这个文档，看理论计算与实验结果是否接近/吻合。

其实，你也可以断开运放的输入。

给运放输入一个激励，然后看其反馈。

这样有个好处，无需分离运放的输出阻抗。

只看该作者 · 2017-12-3 15:37

HWM 发表于 2017-12-3 15:23
其实，你也可以断开运放的输入。

给运放输入一个激励，然后看其反馈。

这或许也是一个好方法……谢过大侠指导！

没有经验，只好先照着前辈说的依样画葫芦。

只看该作者 · 2017-12-3 15:50

Jack315 发表于 2017-12-3 15:20
重新来过……@陌上青烟：请参考这个文档，看理论计算与实验结果是否接近/吻合。

这个结论与你前面做的闭环分析是吻合的。

只看该作者 · 2017-12-3 15:58

gmchen 发表于 2017-12-3 15:50
这个结论与你前面做的闭环分析是吻合的。

谢过前辈指点……终于有点入门了

只看该作者 · 2017-12-3 15:58

Jack315 发表于 2017-12-3 15:20
重新来过……@陌上青烟：请参考这个文档，看理论计算与实验结果是否接近/吻合。

比较你做的两个开环分析结果，前面一个没有考虑运放的输出电阻，相位裕量很大；后面一个考虑了输出电阻，相位裕量就变得极小。这个结果充分说明运放的输出电阻在这个电路中的影响。其实，这个电路在频率高于转折频率之后，运放的反馈回路基本上就是由电容C2确定（容抗已经远小于与它并联的电阻），且随着频率的提高容抗越来越小，而运放的输出电阻与电容串联，却随着频率升高输出电阻越来越大，所以高频特性主要地就是由输出电阻与反馈网络中的电容确定。