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        6. 運(yùn)放相位(頻率)補(bǔ)償電路設(shè)計(jì)介紹
          • 發(fā)布時(shí)間:2023-07-06 20:49:46
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          運(yùn)放相位(頻率)補(bǔ)償電路設(shè)計(jì)介紹
          集成運(yùn)放的內(nèi)部是一個(gè)多級放大器。其對數(shù)幅頻特性如圖1所示中的曲線①(實(shí)線)。對數(shù)幅頻特性曲線在零分貝以上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)稱為極點(diǎn)。圖中,稱P1 P2點(diǎn)為極點(diǎn)。極點(diǎn)對應(yīng)的頻率稱為轉(zhuǎn)折頻率,如fp1,fp2,第一個(gè)極點(diǎn),即頻率最低的極點(diǎn)稱為主極點(diǎn)。
          在極點(diǎn)處,輸出信號比輸入信號相位滯后45°,幅頻特性曲線按-20dB/10倍頻程斜率變化,每十倍頻程輸出信號比輸入信號相位滯后90。極點(diǎn)越多,越容易自激,即越不穩(wěn)定。為使集成運(yùn)放工作穩(wěn)定,需進(jìn)行相位(頻率)補(bǔ)償。
          按補(bǔ)償原理分滯后補(bǔ)償、超前補(bǔ)償及滯后一超前補(bǔ)償?shù)取?/div>
          滯后補(bǔ)償:凡是使相移增大的補(bǔ)償即被稱為滯后補(bǔ)償。滯后補(bǔ)償使主極點(diǎn)頻率降低,即放大器頻帶變窄。如補(bǔ)償后只有一個(gè)極點(diǎn),則被稱為單極點(diǎn),如圖2.21(a)所示中的曲線②。
          超前補(bǔ)償:凡是使相移減小的補(bǔ)償即被稱為超前補(bǔ)償,超前補(bǔ)償使幅頻特性曲線出現(xiàn)零點(diǎn),即放大器頻帶變寬。在零點(diǎn)處輸出信號比輸入信號相位超前45°,幅頻特性曲線按+20dB/10倍頻程斜率變化。
          補(bǔ)償辦法是將零點(diǎn)與補(bǔ)償前的一個(gè)極點(diǎn)重合,如圖2.21(a)中的P2點(diǎn),補(bǔ)償后的幅頻特性曲線如圖2.21(a)所示中的曲線③,補(bǔ)償后頻帶展寬。
          運(yùn)放 相位 頻率 補(bǔ)償
          1.輸入端的滯后補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)(外部滯后補(bǔ)償)
          在集成運(yùn)放的兩輸入端之問并一串聯(lián)的電阻(RB)、電容(CB)的網(wǎng)絡(luò)被稱為輸入端的滯后補(bǔ)償。這種補(bǔ)償使通頻帶變窄,適用于對頻帶要求不高的電路。這種方法也有助于提高集成運(yùn)放的上升速率。
          RB,CB的估算方法(I)
          在放大器增益給定的條件下暫時(shí)短接CB,在集成運(yùn)放兩輸入端之間并聯(lián)RB,RB的值由大到小的改變,直至放大器進(jìn)入臨界穩(wěn)定狀態(tài)。這時(shí)可用示波器看到近似正弦波。并用示波器水平(時(shí)間)軸測出振蕩周期,換算出振蕩頻率fo實(shí)際是放大器的放大倍數(shù)等于1時(shí)的頻率。
          補(bǔ)償電容CB的值可按下式估算,即
          CB》1/(RB*f)
          運(yùn)放 相位 頻率 補(bǔ)償
          2.    反饋端超前補(bǔ)償
          將補(bǔ)償電容并在閉環(huán)放大器的外部反饋電阻上。其補(bǔ)償原理如圖2.21(a)所示的曲線③。這種補(bǔ)償叮以展寬高頻帶寬,電路圖如圖2.2.13所示。
          (1)抵消第二個(gè)極點(diǎn)的補(bǔ)償
          運(yùn)放 相位 頻率 補(bǔ)償
          (2)削弱輸入分布電容影響的補(bǔ)償
          將補(bǔ)償電容并在閉環(huán)放大器的外部反饋電阻上,使輸入信號在高頻時(shí)能直接耦合到輸出端,削弱輸入分布電容的影響,改善電路的高頻特性,電路圖如圖2.2.14所示。
          補(bǔ)償條件為
          RF*CB = Rr*Cr
          式中,r為輸入端分布電容。
          運(yùn)放 相位 頻率 補(bǔ)償
          運(yùn)放 相位 頻率 補(bǔ)償
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