思考题：如何改善波形的上升时间？

发表于 2020-8-26 13:39

如下图所示，下图中的阶跃信号源，其输出阻抗R1和C1，大小是一定的，元件值是没有办法改变的，

发现阶跃响应的上升时间，太墨迹了，不可接受，请问如何解决这个问题？

请结合所学的电路原理，给出至少2种解决方案。

发表于 2020-8-26 13:43

解决方法示例：

如下图所示，电路中R1等于R3，C1=C2，假设放大器是理想的，那么下图中这个系统的带宽是无穷大！why？？

发表于 2020-8-26 14:43

如果允许加运放，附件是否可以？

发表于 2020-8-26 15:45

这样呢。

发表于 2020-8-26 15:49

如果能够接近题意，再贴出非理想运放电路。不靠谱就不浪费时间。

发表于 2020-8-26 17:12

本帖最后由 xukun977 于 2020-8-26 17:16 编辑

方法与思路：

第一种方法：既然电容C1的存在，是问题的根源，那么解决问题的方法，首先容易想到干掉电容C1.
怎么干掉？？如果有个同样大小的负电容C1与其并联，不就杀人于无形了？？

负电容如何实现？根据米勒定理，如下图所示：

可见，当K>1，电容就是负的，既然是负的，就可以部分甚至完全抵消掉C1的影响。

发表于 2020-8-26 18:31

X大果然是干掉电容的思路，看来我的思路是对的。板凳电路的运放-端虚地，那么电容就是多余的。电路由电阻决定，上升沿就与输入信号一样。先用老土的讲法，可能大家觉得太低端。

发表于 2020-8-26 18:44

本帖最后由 xukun977 于 2020-8-26 18:48 编辑

方法二：

既然想让上升时间尽可能的短，那么意味着要把极点拼命往左移，理论上移动到负的无穷远。

要想移动极点，要么改变电阻，要么改变电容，其中改变电阻是容易的：

如上图所示，加个负载电阻R1/n，n>1，那么等效RC乘积近似小了n+1倍。

降低负载电阻，意味着输出电压幅度也严重降低，所以降低了多少，再用放大器放大还原即可。

所以通过这种方法，极点变大了约为n+1倍，上升时间也提升了n+1倍。

发表于 2020-8-26 20:33

板凳电路是跨阻电路结构，R相当于电流源内阻，C相当于输入端对地电容，与Rf产生0点频率，导致自激振荡，如果在Rf并联合适电容Cf，产生极点频率可以消除振荡，这样，电容就被干掉。Cf可以按照跨阻电路3个公式计算。

发表于 2020-8-26 20:35

captzs 发表于 2020-8-26 20:33
板凳电路是跨阻电路结构，R相当于电流源内阻，C相当于输入端对地电容，与Rf产生0点频率，导致自激振荡， ...

如果没有Cf，电路自激。

思考题：如何改善波形的上升时间？

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