电子工程师都清楚,在规划运放电路的时分,为了让运放能够正常作业,电路中常在输入与输出之间加一相位补偿电容。那么关于运放补偿电容你们又真实的了解多少呢?本文主要给咱们来具体的讲讲模仿技能之运放补偿电容问题。
运放的相位补偿
为了让运放能够正常作业,电路中常在输入与输出之间加一相位补偿电容。
1 关于补偿电容
理论核算有是有的,可是到了规划老练阶段好象大部分人都是凭仗曾经的调试经历了,一般关于电容巨细的取值要考虑到体系的频响(简略点说加的电容越大,带宽越窄),然后便是振动问题;假如你非要核算,能够看看运放的输入端的分布电容是多大,举个比如,负反应扩大电路便是要确保输入端的那个电阻阻值和分布电容的乘积=反应电阻的阻值和你要加的电容的乘积。。。。。
2 两个作
1. 改动反应网络相移,补偿运放相位滞后
2. 补偿运放输入端电容的影响(其实终究仍是补偿相位……)
因为咱们所用的运放都不是抱负的。
一般实践运用的运算扩大器对必定频率的信号都有相应的相移作用,这样的信号反应到输入端将使扩大电路作业不安稳乃至发生振动,为此有必要加相应的电容予以必定的相位补偿。在运放内部一般内置有补偿电容,当然假如需求的话也可在电路中外加,至于其值取决于信号频率和电路特性
运放输入补偿电容
一般线性作业的扩大器(即引进负反应的扩大电路)的输入寄生电容Cs会影响电路的安稳性,其补偿办法见图。扩大器的输入端一般存在约几皮法的寄生电容Cs,这个电容包含运放的输入电容和布线分布电容,它与反应电阻Rf组成一个滞后网络,引起输出电压相位滞后,当输入信号的频率很高时,Cs的旁路作用使扩大器的高频呼应变差,其频带的上限频率约为:
ωh=1/(2πRfCs)
若Rf的阻值较大,扩大器的上限频率就将严峻下降,一起Cs、Rf引进的附加滞后相位或许引起寄生振动,因此会引起严峻的安稳性问题。对此,一个简略的处理办法是减小Rf的阻值,使ωh高出实践运用的频率规模,但这种办法将使运算扩大器的电压扩大倍数下降(因Av=-Rf/Rin)。为了坚持扩大电路的电压扩大倍数较高,更通用的办法是在Rf上并接一个补偿电容Cf,使RinCf网络与RfCs网络构成相位补偿。RinCf将引起输出电压相位超前,因为不能精确知道Cs的值,所以相位超前量与滞后量不或许得到彻底补偿,一般是选用可变电容Cf,用试验和调整Cf的办法使附加相移最小。若Rf=10kΩ,Cf的典型值丝边3~10pF。关于电压跟从器而言,其Cf值能够稍大一些。
运放输出电容的补偿
关于许多集成运算扩大电路,若输出负载电容CL的值比100pF大许多,因为输出电容(包含寄生电容)与输出电阻将形成附加相移,这个附加相移的累加就或许发生寄生振动,使扩大器作业严峻不安稳。处理这一问题的办法是在运放的输出端串联一个电阻Ro,使负载电容CL与扩大电路相阻隔,如图所示,在Ro的后边接反应电阻Rf,这样能够补偿直流衰减,加反应电容Cf会下降高频闭环电压扩大倍数,Cf的选取办法是:使扩大电路在单位增益频率fT时的容抗Xcf≤Rf/10,又Xf=l/(2πfTCf),一般情况下,Ro=50~200Ω,Cf约为3~10pF。
除了上述不安稳要素之外,还存在其他一些不安稳要素,有些是来自集成芯片本身。有些是源于体系电路(例如电源的内阻抗的耦合问题)。有时运用许多办法都难以处理不安稳问题,但选用恰当的补偿办法后可使问题方便的解决。例如。当扩大器不需求太宽的频带和最佳转化速率时,对集成运放选用过补偿的办法会获得很好的作用,如将补偿电容添加9倍或为完成安稳性所需求的倍数,对μA301型运放而言,其作用一般都较好。