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运算放大器的开环模型

时间:2023-03-02 11:26来源:未知 作者:admin 点击:
前面的我们已经写过 运算放大器 不稳定的表现,下面我们开始准备一些理论基础做稳定性分析。 1、首先我们再看一下运放带宽介绍那里讲到的零点极点的波特图。从图中可以看出在极

前面的我们已经写过运算放大器不稳定的表现,下面我们开始准备一些理论基础做稳定性分析。

1、首先我们再看一下运放带宽介绍那里讲到的零点极点的波特图。从图中可以看出在极点处的频率下降3dB,一个极点引起-90°的相移,极点处的相移为-45°,前小10倍频率处的相移为-5.7°,大10倍频率处-84.3°,零点的与极点正好对称。

运算放大器的开环模型

 

运算放大器的开环模型

2、运算放大器的开环模型,这里我们要假定Zo是固定不变的,实际这个Zo也是随着频率的变化而改变的,从运放的开环模型上我们可以知道,运放的开环增益在低频段(几hz以内)是非常大的120dB,有100万的放大倍数。

运算放大器的开环模型

3、根据闭环传递函数分析什么时候不稳定,前面我们已经知道闭环增益的表达式,Aol为开环增益,Aol*β为环路增益,从表达式可以看出当环路增益Aol*β=-1的时候电路会不稳定,此时增益为0dB,相移180°。

运算放大器的开环模型

4、通过Aol*β(dB)= Aol(dB) - 1/β(dB),因为我们要看Aol*β(dB)= 0时候的相位裕度,也就是Aol增益曲线与1/β的交点,此时相位裕度应该是90°

运算放大器的开环模型

5、下面分析一个不稳定的情况,在运放的反相端加一个滤波电容,滤波电容形成了一个零点,与Aol的一个极点,此时环路增益的相位裕度为5°

运算放大器的开环模型

6、判断稳定性的方法

运算放大器的开环模型

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