运算放大器的补偿方法,确保稳定
运算放大器进入不稳定将表现出振荡和响,这可能持续或发展取决于反馈回路电抗。帮助解决这些问题,有额外的组件或电路可以被添加到一个运放电路,将迫使稳定性条件。这些额外的电路块被称为运算放大器补偿电路,这是命名,因为他们应用一些补偿阶段保证金在放大器的闭环增益。
在本文中,我们将概述一些常见的方法,将有助于确保稳定的一个运放电路对电路的功能以最小的影响。这些方法可以应用除了内部使用的补偿运放包。
运算放大器频率补偿电路
一般来说,有一个不稳定条件达到当运放输出之间的相位容限和非反相输入通过低于45°基准并最终趋于0°。补偿是为了克服两极的环路增益传递函数时传递函数包含一些电抗。这是通过添加一些组件,这些组件将操作传递函数,它把不稳定振动,频率越高或显著减少。
下面将讨论的三种常见方法有:
- 隔离电阻补偿
- 主导极点补偿
- 获得补偿
隔离电阻补偿
这种方法可以用于反馈回路有被动组件实例,例如当反馈回路被用来实现低通滤波增益。根据碾轧出现环路增益传递函数,信号不够减,防止负面反馈。添加一个隔离电阻如下所示环路增益传递函数可以被修改。
隔离电阻放置在两种情况。
在右边的方法,这个电阻的作用是抑制输出之前到达电容性负载。在左边的方法,隔离电阻是用于设置为零的点的传递函数对不稳定。电阻大小可以通过检查修改后的传递函数在一个AC扫。
主导极点补偿
执行一个简单的方法稳定环路增益是故意引入杆进入开环传递函数。通过引入杆传递函数,可以诱发早期滚边开环增益曲线,这将严重削弱任何振荡发生在不稳定点附近。这是通过将一个低通滤波器电路输出与负载之间。
反馈回路的传递函数可以计算或测量时,通常会有以下形式:
闭环增益传递函数。
一般来说,开环传递函数可以有多个波兰人,由整数索引上面我→N。当一个传递函数与级联低通形式包括以上这些多极,会有一系列的碾轧极点频率最低的频率开始。一个例子用修改过的开环传递函数如下所示。
开环增益曲线和一个RC电路用于主导极点补偿。
的开环传递函数修改通过设置新的极点值如下:
新的主导极点频率应小于最低频率。
一旦添加了极点的RC电路输出,之前的闭环增益将开始减弱显著不稳定点,和可能会有负增益的不稳定。这种方法通常用在当被放大的信号是宽带或操作不稳定。补偿应用在这种情况下可以大小仍使相当大的增益在操作频率,同时也迫使衰减的不稳定。
获得补偿
增益补偿可能是最简单的方法使用在无报酬的运算放大器。在这些运算放大器中,可能会有一个最小闭环增益规范但设备可能有很高的开环增益,和高闭环增益可能导致一个宽带信号或强噪声触发不稳定。
增益补偿是指简单地减少增益通过调整反馈电阻的值。通过降低增益,出现不稳定的频率极限会发生增加,和一个更稳定的操作电路的增益较低。
总结
这并不是唯一的补偿方法,可以应用于运放电路,但他们被认为是有效的对所有三种类型的放大器不稳定(与获得持续振荡、振铃和振荡)。从技术上讲,任何方法修改传递函数是一个候选人放大器补偿。确保模拟提出了补偿技术和理解的情况下这些技术将是最有用的。
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