实验的第一步,是测试电路自身的频响。测试电路在原电路基础上短路二极管,开路R3,输入电压峰值500mV。测试结果如下(频率、输入电压有效值mV、输出电压有效值mV,放大倍数):
100k,347,352,1.01
500k,348,355,1.02
1M,348,362,1.04
2M,348,395,1.14
3M,349,474,1.35
可见随着频率升高增益在增大。
当频率升高到3.4MHz~3.5MHz时,输出突然变大,且输出波形变成接近三角波。根据前面增益变化的趋势,判断电路有自激。
翻看TLC072的数据手册,按照手册提示在反馈电阻上并联10pF补偿电容,在运放输出接入600欧负载电阻,但是基本无效。将反馈电容从10pF改成30p、47p直至100p,情况基本照旧。
仔细一想就恍然大悟了。TLC072的开环增益大约是120~140dB,在1Hz~10Hz之间有一个主极点,在10MHz以上存在高阶极点。手册给出的补偿电容在大约十几MHz位置提供一个零点以补偿运放的高阶极点。
但是本电路在第一个运放之后接入第二个运放跟随器,第一个运放在10MHz附近至少有一个极点,跟随器在10MHz左右至少有两个极点,其闭环频率特性在高频段有很大的过冲,很容易自激。而仅仅靠一个补偿电容当然最多只能补偿一个极点,无法补偿所有极点。
所以,上述电路根本就是一个不稳定的电路,更别提完成高频整流功能了。从网站贴出的图片看此电路应该出自某本书,估计原作者也就是拍脑袋想当然地提出这个电路,说这个电路能够工作到10MHz也就是个笑话。
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