运放电路稳定性分析

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楼主
系统稳定性通常特指BIBO,对于集总参数线性电路已有完备的稳定性判据,而针对某些特殊情形则还有相应的简化判别方法。

关于线性系统的稳定性及其判据,下帖已经给出相应的论述:

剖析《模拟电路》

http://www.ib955.com/icview-2538450-6-1.html
沙发
 楼主 | 2019-9-9 18:11 | 只看该作者
这里将针对运放电路,给出一些补充内容。先看看上述帖子内关于反馈放大器的信号流图相关内容。


板凳
 楼主 | 2019-9-9 18:13 | 只看该作者
反馈理论中的环路增益概念非常重要,下面给出特殊情形下的环路增益幅频和相频特性图。


地板
 楼主 | 2019-9-9 18:21 | 只看该作者
下面就看一个运放电路,注意在运放的正负输入端并联了一个阻抗为Z的“器件”。


5
 楼主 | 2019-9-9 18:23 | 只看该作者
注意上述内容还未涉及到运放电路的稳定性。下面考虑并入一个电阻R,看看其对稳定性的影响。
6
 楼主 | 2019-9-9 18:25 | 只看该作者
先看看反馈系数与并入电阻R的关系。



显然,当R减小时,反馈系数的摸|F|随之减小。
7
 楼主 | 2019-9-9 18:29 | 只看该作者
下面考察相应的环路增益T。



注意上面给出了|A|与1/|F|的交汇点角度
8
 楼主 | 2019-9-9 18:32 | 只看该作者
由上述可见,随着R的减小,系统将稳定或稳定裕度增加。对于某些要求反馈系数小于某个特定值才稳定的运放而言,这是一个减小反馈系数(增加稳定性)的方法之一。
9
 楼主 | 2019-9-9 18:33 | 只看该作者
下面考虑“并入电容”(实际上是由于分布电容的存在),看看其稳定性问题。



按上图所示,不稳定(或稳定裕度不足)。
10
 楼主 | 2019-9-9 18:36 | 只看该作者
在上述基础上,考虑加入补偿电容。



显然,加入补偿电容后,电路稳定(或稳定裕度增加)。
11
 楼主 | 2019-9-9 18:37 | 只看该作者
上述“并入电容”实为电路的分布电容,下面给出其一般图示。


12
 楼主 | 2019-9-9 18:38 | 只看该作者
由于涉及到实际电路的分布参数特性,所以相关电路的补偿电容不可能由“原理图”确定,通常根据常规的器件封装和电路布线,给出“经验值”。
13
 楼主 | 2019-9-9 18:39 | 只看该作者
此帖给出了运放电路的稳定性分析方法,其中针对电路的分布参数特性给出了集总参数近似分析。严格意义上说,分布参数系统的稳定性理论与集总参数系统不同,其有一套自己的理论方法。
14
| 2019-9-9 19:39 | 只看该作者


后面部分,模仿的是Tim Green 的套路:






这个只能在仿真器里玩一玩。







15
| 2019-9-10 19:31 | 只看该作者
不错,,,看看__#
16
| 2019-9-11 16:33 | 只看该作者
不错的分析
17
| 2019-9-12 17:48 | 只看该作者
支持原创
18
| 2019-9-16 11:19 | 只看该作者
Thank you so much for sharing this with us!
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