《信号与线性系统》例子（10）——运放电路稳定性分析

2万 · 2020-10-26 12:27

此例之前给过，映对LTI系统稳定性在此再引出这个例子。

2万 · 2020-10-26 12:29

下面看一个运放电路，注意在运放的正负输入端并联了一个阻抗为Z的“器件”。

2万 · 2020-10-26 12:33

先看看并入电阻R，且注意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。

2万 · 2020-10-26 12:35

考虑电路的环路增益T

注意上面给出了|A|与1/|F|的交汇点角度，这大致反映了T的相位。

2万 · 2020-10-26 12:36

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。

2万 · 2020-10-26 12:38

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）。

2万 · 2020-10-26 12:39

上述稳定性分析，基本采用了简化的Bode图判断法。

2万 · 2020-10-26 12:40

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）。

2万 · 2020-10-26 12:40

上述“并入电容”实为电路的分布电容，下面给出其一般图示。

2万 · 2020-10-26 12:41

上述“并入电容”实为电路的分布电容，下面给出其一般图示。

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”。

1万 · 2020-10-26 21:32

HWM 发表于 2020-10-26 12:38
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。

箭头所指交点是|A|*|F|=1吗？

1万 · 2020-10-26 22:20

HWM 发表于 2020-10-26 12:35
考虑电路的环路增益T

TI文档只是说40db的交汇速度，意味着交汇点AF=1 前存在2个极点。可能存在180°的相移。
你说的“注意上面给出了|A|与1/|F|的交汇点角度，这大致反映了T的相位。” T的相位这个图能反映吗？怎么反映？

2万 · 2020-10-26 22:31

叶春勇发表于 2020-10-26 22:20
TI文档只是说40db的交汇速度，意味着交汇点AF=1 前存在2个极点。可能存在180°的相移。
你说的“注意上 ...

能大致反映T的相位（TI资料说的是一回事）。

1万 · 2020-10-27 08:34

本帖最后由叶春勇于 2020-10-27 08:36 编辑

HWM 发表于 2020-10-26 12:35
考虑电路的环路增益T

|F|^-1,根据对数法则，只需以0db为对称画。

1万 · 2020-10-27 13:14

HWM 发表于 2020-10-26 12:29
下面看一个运放电路，注意在运放的正负输入端并联了一个阻抗为Z的“器件”。

看了半天，大概是这个意思。