许多种精细使用均具有感应光线的功用,并可将光感信息转换成有用的数字信号。规划人员必需要凭借Bode图精心肠对使用前端的电路不安稳性进行校对。
图1,此双晶体管电路是一个用于点亮LED的高增益放大器。
在体系前端,前置放大器将光电二极管的电流输出信号转换为可用电压电平。图1显现的是该体系的前端电路,其由一个光电二极管、一个运算放大器以及一个反应网络组成。该体系的传输函数为:
其间,AOL(jw) 为频率的放大器开环路增益;b为体系反应系数,即1/(1+ZIN/ZF);ZIN为分布式输入阻抗,即 RPD||jw(CPD+CCM+CDIFF);ZF为分布式反应阻抗,即 RF||j(CRF+CF)。
Bode 图是确认安稳性的一个有用东西。针对本规划的Bode图包含放大器的开环路增益和1/b曲线。确认噪声增益频率呼应的一些体系要素为:光电二极管寄生效应、运算放大器的输入电容,以及放大器反应环路中的RF、CRF和CF。
图2,开环增益频率呼应和反应增益频率呼应的闭合速度是20dB/decade。
图2显现了1/b曲线的频率呼应和放大器的开环路增益呼应:fP=1/(2w(RPD||RF) (CPD+CCM+CDIFF+CF+CRF)) 以及fZ+1/(2w(RF)(CF+CRF))。AOL(jw) 曲线与1/b曲线在爱好点 (interesting point) 相交。两条曲线的闭合速度标明晰体系相位裕度,然后可对安稳性进行猜测。例如,两条曲线的闭合速度为20dB/decade。这儿,放大器带来大约 -90°的相移,反应系数带来大约0°相移。经过增加 AOL(jw) 相移的1/b相移,体系的相移可为-90°,其相位裕度为90°,然后带来安稳的体系。假如这两条曲线的闭合速度为40dB/decade,则标明相移为 -180°,相位裕度为0°,该电路会随阶跃函数输入产生振动或振铃。
校对电路不安稳性的一种办法是增加反应电容器CF,或许使放大器具有不同的频率呼应或不同的输入电容。答应放大器带宽、输入电容和反应电阻器值改变的一种比较保存的计算办法是让体系的1/b极点坐落半频以下,而两条曲线恰恰会在该频率处相交:
其间,fGBW为放大器的增益带宽乘积。在本规划中,体系相位裕度为65°,阶跃函数的过冲为5%。
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