运放不能直接串联？

登录 · 发表于 2021-4-23 21:30

晶体管可以通过简单的级联来提高增益，运放直接级联就不行了。

假设想要得到一个很大的增益，例如500倍，于是上图中的R5选择为1k，R4选为500k，电路不稳定。

如上图所示，尖峰峰值为100多个dB

运放U3的输出端连接一个电阻到其输入端，来降低增益，这个反馈电阻的临界值是16k

登录 · 发表于 2021-4-24 12:41

你的电路图中，信号源1V，放大500倍，那么你运放的供电电源电压为何值？用极小的输入信号再试试看。
刚才我模拟了一下，没有发现不正常。当交流信号源到运放之间不接入电容器时，示波器上显示有直流偏置电压，加上电容器以后就正常了。

发表于 2021-4-24 13:11

wanwenhao1 发表于 2021-4-24 12:41
你的电路图中，信号源1V，放大500倍，那么你运放的供电电源电压为何值？用极小的输入信号再试试看。
刚才我 ...

稳定性不是看的。

发表于 2021-4-24 17:01

串联，是笔误吧，
电源端子串联，可用均压电阻链均压，交流通道是直流通道的分压点，咋串？！

发表于 2021-4-24 17:13

讯号源 1V ，电源 ±12V ，
输出不失真就只能放大 12倍，
U3 是反相放大，负反馈被 U4(同相，无本级反馈) 加强。

发表于 2021-4-24 18:04

拿个电阻从运放 U3 输出端连往输入端，那就是本级负反馈，
改成如图这样，U4和R4 ，那可是大环路负反馈，此乃基本认知。

发表于 2021-4-24 18:25

两个运放串联，以期得到大的放大倍数例如千倍以上，关键是反馈电阻要并上补偿电容Cf，消除幅频曲线的谐振点。按照X大纠正的公式，计算Cf和GBW。

@zyj9490 · 发表于 2021-4-24 18:36

本帖最后由 zyj9490 于 2021-4-24 18:39 编辑

captzs 发表于 2021-4-24 18:25
两个运放串联，以期得到大的放大倍数例如千倍以上，关键是反馈电阻要并上补偿电容Cf，消除幅频曲线的谐振 ...

如果一个OP的开环差模放大倍数是100DB的话，整个开环增益是200DB，没有一定的相位补偿，很难20DB穿过0DB 线。要达到高放大倍数必须是分级闭环放大，不能总环反馈，因为时延也会加大。

发表于 2021-4-24 18:37

计算补偿电容Cf的难点在于输入等效电容Cin(包括信号源等效电容和运放输入端对地等效电容)很难查到。

发表于 2021-4-24 18:41

captzs 发表于 2021-4-24 18:37
计算补偿电容Cf的难点在于输入等效电容Cin(包括信号源等效电容和运放输入端对地等效电容)很难查到。 ...

多级放大，时延也加大，反馈电容是针对输入端产生的滞后校正。但对正向延时没法校正。只能本级校正。

发表于 2021-4-24 19:28

补偿电容，这标题没提及，
按常理，负反馈，级数再多，系统的电压增益还是 R4/R5 。

登录 · 发表于 2021-4-24 20:04

不降低Q值不能用，放大器增益A的平方，对于单极点运放，也是-40dB/dec速率衰减，不稳定。

登录 · 发表于 2021-4-24 20:12

本帖最后由 captzs 于 2021-4-25 12:19 编辑

这是2018年发的帖，现在重新仿真如附件。

登录 · 发表于 2021-4-24 20:38

*

登录 · 发表于 2021-4-24 21:31

本帖最后由 captzs 于 2021-4-25 12:19 编辑

此电路是2018年X大贴出如附件，当时我觉得可以更简单就减少两个电阻，后来改成两个-端接在一起，效果一样，但是输出失调电压调0方便。

发表于 2021-4-24 21:55

R4 ，
太小了，没余力带负载，
太大了，反馈不给力而且跟内部寄生参数组成的截止频率低，相位裕量小，
如果，R4＝100Ω ，R5＝50k ，电路会否稳定些，讯号源的负荷是 0.24mA ，能扛不能？

发表于 2021-4-25 19:47

能不能不要补偿电容？

登录 · 发表于 2021-4-25 20:35

captzs 发表于 2021-4-25 19:47
能不能不要补偿电容？

file:///C:/t/msohtml1/01/clip_image002.jpg根据Cf=√[(Cin+Cf)/2piRfGBW]，如果选择GBW参数足够大的运放，则Cf很小。例如上述电路Lm324的GBW=1e+6，现在采用clc201运放的GBW=1e+8，则增大100倍。Rf=100M也是大100倍，则原来Cf=7pf，缩小100倍等于0.07pf如电路(此电路性能优于原电路)，对应幅频曲线如上。由于Cf很小，如果不要，幅频曲线如下稍有凸起，影响不大。

登录 · 发表于 2021-5-3 10:42

本贴所说，是一种特殊情形：两个运算的速度是相同的。

凌特的技术笔记上，说了另外两种情形：

1，第一个运放比第二个慢，此时电路可能是稳定的：

2，但是如果第一个是高速的，第二个是慢速的，那么电路就振荡了：

综上，看来这种简单的级联电路要想稳定，第一个运放必须是慢速的（相对于第二个运放来说）。

发表于 2021-5-6 12:47

感觉不对劲。
慢+快，跟快+慢有啥区别？凭啥慢加快就稳定时，交换位置就不稳定呢

运放不能直接串联？

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