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运放电路稳定性分析

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楼主
HWM|  楼主 | 2019-9-9 18:04 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
运放电路, 稳定性分析, 电路稳定性, 线性, 模拟
系统稳定性通常特指BIBO，对于集总参数线性电路已有完备的稳定性判据，而针对某些特殊情形则还有相应的简化判别方法。

关于线性系统的稳定性及其判据，下帖已经给出相应的论述：

剖析《模拟电路》
https://bbs.21ic.com/icview-2538450-6-1.html

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相关帖子
沙发
HWM|  楼主 | 2019-9-9 18:11 | 只看该作者
这里将针对运放电路，给出一些补充内容。先看看上述帖子内关于反馈放大器的信号流图相关内容。


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板凳
HWM|  楼主 | 2019-9-9 18:13 | 只看该作者
反馈理论中的环路增益概念非常重要，下面给出特殊情形下的环路增益幅频和相频特性图。


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地板
HWM|  楼主 | 2019-9-9 18:21 | 只看该作者
下面就看一个运放电路，注意在运放的正负输入端并联了一个阻抗为Z的“器件”。


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5楼
HWM|  楼主 | 2019-9-9 18:23 | 只看该作者
注意上述内容还未涉及到运放电路的稳定性。下面考虑并入一个电阻R，看看其对稳定性的影响。

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6楼
HWM|  楼主 | 2019-9-9 18:25 | 只看该作者
先看看反馈系数与并入电阻R的关系。



显然，当R减小时，反馈系数的摸|F|随之减小。

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7楼
HWM|  楼主 | 2019-9-9 18:29 | 只看该作者
下面考察相应的环路增益T。



注意上面给出了|A|与1/|F|的交汇点角度。

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8楼
HWM|  楼主 | 2019-9-9 18:32 | 只看该作者
由上述可见，随着R的减小，系统将稳定或稳定裕度增加。对于某些要求反馈系数小于某个特定值才稳定的运放而言，这是一个减小反馈系数（增加稳定性）的方法之一。

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9楼
HWM|  楼主 | 2019-9-9 18:33 | 只看该作者
下面考虑“并入电容”（实际上是由于分布电容的存在），看看其稳定性问题。



按上图所示，不稳定（或稳定裕度不足）。

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10楼
HWM|  楼主 | 2019-9-9 18:36 | 只看该作者
在上述基础上，考虑加入补偿电容。



显然，加入补偿电容后，电路稳定（或稳定裕度增加）。

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11楼
HWM|  楼主 | 2019-9-9 18:37 | 只看该作者
上述“并入电容”实为电路的分布电容，下面给出其一般图示。


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12楼
HWM|  楼主 | 2019-9-9 18:38 | 只看该作者
由于涉及到实际电路的分布参数特性，所以相关电路的补偿电容不可能由“原理图”确定，通常根据常规的器件封装和电路布线，给出“经验值”。

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13楼
HWM|  楼主 | 2019-9-9 18:39 | 只看该作者
此帖给出了运放电路的稳定性分析方法，其中针对电路的分布参数特性给出了集总参数近似分析。严格意义上说，分布参数系统的稳定性理论与集总参数系统不同，其有一套自己的理论方法。

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14楼
xukun977| | 2019-9-9 19:39 | 只看该作者


后面部分，模仿的是Tim Green 的套路：






这个只能在仿真器里玩一玩。







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15楼
xk2yx| | 2019-9-10 19:31 | 只看该作者
不错，，，看看__#

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16楼
+vx15059162534| | 2019-9-11 16:33 | 只看该作者
不错的分析

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17楼
+vx15059162534| | 2019-9-12 17:48 | 只看该作者
支持原创

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18楼
醉舞| | 2019-9-16 11:19 | 只看该作者
Thank you so much for sharing this with us!

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19楼
纸扎| | 2019-10-30 17:17 | 只看该作者
学习了。

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20楼
littleam| | 2019-11-1 10:54 | 只看该作者
xukun977 发表于 2019-9-9 19:39
后面部分，模仿的是Tim Green 的套路：

为啥不好使？有心得大家讨论下？

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