运放频率响应仿真结果与说明书不符合

只看该作者 · 2013-11-13 20:12

为了准确地确定含LM348的积分器时间常数，我想看看LM348闭环情况下的零穿越频率，先按纯电阻反馈网络来做，验证说明书中的频率响应曲线。
LM348在说明书中所示反馈情况下，闭环频率特性如下图：

仿真完全按外围条件：Vcc=15V, Ta=25度

仿真结果却跟说明书不一致。fc怎么还是1MHz呢？相移怎么有180度了呢？

或许我这里面有一些概念性的错误，有哪位高人帮帮忙？

只看该作者 · 2013-11-13 21:27

楼主对FC,相位裕度还不够明确，
是概念不清。

只看该作者 · 2013-11-14 09:53

我的理解是：该运放unit Gain是1MHz。开环低频增益Av=100db
有两个条件：
1. 用于反馈回路时，要确保稳定运行，积分电路福频特性必须-20db/10倍频穿越0db线。这样能保证有足够的相位裕度PM.
2.输入信号频率必须大于10*fL. （fL是积分电路福频特性的下限频率）这样，才能得到近似于理想的积分福频特性。

在纯电阻网络中，反馈系数F=0.1时，Av由100db变为Avf=20db.在增益宽带积不变的情况下，Av*fL=10e6=Avf*fLf,则fLf=10e5Hz,即100KHz.
那么反馈网路的穿越频率fc应该大于100KHz,而不是说明书中的0.9Hz.

我的理解让方家见笑了。请大家指正。谢谢！

只看该作者 · 2013-11-14 12:18

本帖最后由 duckduckgo 于 2013-11-14 13:56 编辑

Bode Plot，楼主概念理解错了。

　　你把开环增益搞成了闭环增益，所以才会出现与说明书不一致的情况。

可以学习一下控制方面的书：
Modern Control Engineering (5th Edition)
Modern Control Systems (12th Edition)
两本书网上都能找到高清PDF，这里不贴出来了。

只看该作者 · 2013-11-14 12:44

只看该作者 · 2013-11-14 13:03

谢谢duckduckgo的指点。我仿真的是闭环增益。那么说明书里那张图还是开环增益。下面两个图区别在哪里呢？

只看该作者 · 2013-11-14 13:22

楼主的仿真和上面的是一致的，怎么不一样呢，0点频率都是1M左右啊。

"在纯电阻网络中，反馈系数F=0.1时，Av由100db变为Avf=20db.在增益宽带积不变的情况下，Av*fL=10e6=Avf*fLf,则fLf=10e5Hz,即100KHz.
那么反馈网路的穿越频率fc应该大于100KHz,而不是说明书中的0.9Hz."
也差不多，[反相放大的增益带宽积并不和FT相同它是(1－B)*FT].
不清楚你这个的0.9H在哪？
这么多字母看得有点晕，

只看该作者 · 2013-11-14 13:29

不好意思。0.9Hz是我看那张说明书图，看花眼了---看到相频特性曲线上去了。应该是0.7Hz

只看该作者 · 2013-11-14 13:56

duckduckgo 发表于 2013-11-14 12:18
Bode Plot，楼主概念理解错了。

断开B点，悬空A点，怎么能测呢？

1万 · 2013-11-14 14:02

Suker_9 发表于 2013-11-14 13:03
谢谢duckduckgo的指点。我仿真的是闭环增益。那么说明书里那张图还是开环增益。下面两个图区别在哪里呢？

...

2个增益图完全一致。别去“验证”说明书了

2万 · 2013-11-14 14:13

Lgz2006 发表于 2013-11-14 14:02
2个增益图完全一致。别去“验证”说明书了

俺也看的一头雾水，怎么差别这么大呢，直到4楼贴图有个fig9，括号中有个MHz，才知被戏弄了。

只看该作者 · 2013-11-14 14:35

哦！对哈。我那说明书下面少了单位MHz. 左边图是线性横坐标，右边图是对数横坐标。100kHz时，两边Gain都是20dB.
我在钻钻牛角尖：它左下方画个简单的反馈回路干啥呢？

只看该作者 · 2013-11-14 15:08

本帖最后由 duckduckgo 于 2013-11-14 20:04 编辑

Suker_9 发表于 2013-11-14 13:03
谢谢duckduckgo的指点。我仿真的是闭环增益。那么说明书里那张图还是开环增益。下面两个图区别在哪里呢？

...

也没啥区别的，Figure７幅频曲线图，Figure８是Bode Plot（幅频曲线和相频曲线）。
你仔细看看会发现Figure８的幅频曲线只是Figure7幅频曲线的局部放大而已（Figure８显示频率范围：100K-10M，Figure7显示频率范围：10-1M）。
Figure８是Blot Plot，与该图左下角的电路图没有直接的关系。
如果要求左下角电路的Bode Plot的话。首先，相频曲线不变。
幅频曲线：
Figure8中的幅频曲线，纵轴为20Lg|A| 　　　A为运放增益，F为反馈系数
左下角电路图：

反馈系数为-0.01。
所以幅频曲线纵轴=20Lg|AF|=20Lg|A*(-0.01)|=20Lg|A|-40。
所以左下角放大电路的幅频曲线为Firgure8中幅频曲线往下平移40个单位，相频曲线不变。
你可以仿真一下。

断开B点，测A点。（下面这样测是错的）

只看该作者 · 2013-11-14 15:22

duckduckgo 发表于 2013-11-14 15:08
也没啥区别的，Figure７幅频曲线图，Figure８是Bode Plot（幅频曲线和相频曲线）。
你仔细看看会发现Figur ...

断开B点，悬空A点，怎么能测呢？PsPice里不能测吧。

只看该作者 · 2013-11-14 15:24

放个负反馈电路在开环bode图边上，简直莫名其妙

只看该作者 · 2013-11-14 15:48

2万 · 2013-11-14 16:20

我倒，你们真行，看漏了个单位MHz这么点事，都能扯这么多。

15#：人家那是实测，所以必须用闭环来间接测开环，闭环不影响运放的高频频率特性，所以可行。

只看该作者 · 2013-11-14 19:48

本帖最后由 duckduckgo 于 2013-11-14 20:10 编辑

xukun977 发表于 2013-11-14 16:20
我倒，你们真行，看漏了个单位MHz这么点事，都能扯这么多。

15#：人家那是实测，所以必须用闭环来间接测 ...

　　　懂了，必须用闭环来测。我以为可以直接开环测，断开B测A点，想当然了。。。。。多谢！

只看该作者 · 2013-11-14 20:04

Suker_9 发表于 2013-11-14 15:22
断开B点，悬空A点，怎么能测呢？PsPice里不能测吧。

断开B点，悬空A点，这样测是错的。当时想当然了。帖子已更正。

只看该作者 · 2013-11-18 15:09

道理不辩不明。谢谢各位高人！

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