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电压反馈运放的补偿

(2012-01-07 22:29:18)
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原创

  内部补偿的运放在某些电路条件下可以经常出现振荡。具体地说,内部补偿的运放在出现振荡或振铃时,还需要一个外部极点;而电路中的杂散电容经常为这种不稳定提供所需要的相移。像电缆这样的负载往往会引起内部补偿运放的剧烈的振铃。
http://s13/middle/4064bbddgb5f151a3000c&690
  IC设计中经常使用主极点补偿,因为这种方法很容易实现。它使闭环增益在很早时就开始滚降,因此,这个方法很少用做外部补偿,除非在需要滤波的时候。负载电容通常会使运放出现振铃,但还与具体的极点位置有关。很大的负载电容可以使运放变得稳定,因为大电容所起到的作用就是主极点补偿。
  最简单的补偿形式是增益补偿。较高的闭环增益反映出较低的环路增益,而较低的环路增益则增加了稳定性。如果一个运放电路可以通过增加闭环增益来稳定,那就尽管这样做。
  http://s3/middle/4064bbddgb5f183a7f0e2&690

  跨接在反馈电阻两端的杂散电容趋于使运放稳定,因为这是一种超前补偿形式。这种补偿方法可以用来限制电路的带宽,但会降低闭环增益。

http://s11/middle/4064bbddgb5f1a8073cda&690
  反相输入端上的杂散电容可以与反馈电阻和增益设置电阻的并联电阻组合起来,构成伯德图上的一个极点,该极点降低了电路的稳定性。这种效应通常出现在以CMOS运放构成的高阻抗电路中。增加一个反馈电容就可以构成一种用以抵消这个输入极点的补偿衰减器结构。这一抵消出现在输入时间常数与反馈RC时间常数相等的时候。在时间常数相等的条件下,运放工作好像不存在杂散输入电容那样。实现补偿衰减器的一个极好的办法是,利用一条从输出端引出的导线和地线平面来构建一个分布反馈电容。
http://s13/middle/4064bbddgb5f2007fb00c&690

  超前滞后补偿可以使运放稳定,还可以获得最好的闭环频率特性。与某些公开发表的观点相反,没有任何一个补偿方法可以把带宽增加到超过运放的带宽。而超前滞后补偿恰好给出了这个最佳的补偿带宽。
  这里给出的补偿技术足以应对大多数的应用。当遇到新的和挑战性的应用时,读者可以使用这里勾画出的方法,发明你自己的补偿技术。

 

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