運(yùn)算放大自激震蕩電路設(shè)計(jì)大總結(jié)

　　運(yùn)放振蕩兩個(gè)條件

　　1、環(huán)路增益大于1（|AF|大于等于1） 2、反饋前后信號(hào)的相位差在360度以上，附加相位180以上（由于負(fù)反饋接反向端）。

　　A（開(kāi)環(huán)增益） = Xo/Xi F（反饋系數(shù)）=Xf/Xo

　　2. 運(yùn)放震蕩判斷方法：

　　常用的是相位裕度，即20lg|AF|=0時(shí)，相位偏移是否超過(guò)180，什么是穿越頻率？

　　G（S）*H（S）對(duì)應(yīng)的增益為1（即幅值不變）的頻率即為穿越頻率。換算為dB單位：20log1=0dB。

　　3. 消除自激的方法：

　　由自激震蕩條件可知，消除震蕩可從兩個(gè)方面著手：

　　（一）減少環(huán)路增益（但該方法增加了運(yùn)放增益誤差）

　　對(duì)運(yùn)放來(lái)說(shuō)，就是減少反饋系數(shù)F，換句話說(shuō)，F(xiàn)越大，產(chǎn)生自激震蕩的可能性越大。對(duì)于電阻反饋網(wǎng)絡(luò)，F(xiàn)的最大值是1，F(xiàn)=1的典型電路就是電壓跟隨電路。這就是電壓跟隨運(yùn)放易震蕩原因（這也是我們常常會(huì)看到運(yùn)放手冊(cè)標(biāo)有單位增益穩(wěn)定說(shuō)明的原因，但電壓跟隨的增益誤差較?。＿@也是對(duì)于電壓反饋來(lái)說(shuō)，容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力隨閉環(huán)增益成比例增加。所以，如果閉環(huán)增益為1時(shí)，VFA可穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)100pF容性負(fù)載，那么閉環(huán)增益為10時(shí)，便能驅(qū)動(dòng)1000pF容性負(fù)載但由于設(shè)計(jì)原因，閉環(huán)增益的大小通常不是能夠隨便改變的，故該方法適用性不強(qiáng)。

　　（二 ）增大相位裕度

　　要求在穿越頻率點(diǎn)上，開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)G（S）*H（S）的相移應(yīng)該與180°保持足夠的裕量。這個(gè)裕量選取多少比較合適呢？目前在工程應(yīng)用上通常選取45°，即要求傳遞函數(shù)G（S）*H（S）的相移應(yīng)該小于135°

　　相位補(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。滯后補(bǔ)償：凡是使相移滯后的補(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。（類似RC低通濾波）----------曲線②。超前補(bǔ)償：凡是使相移超前的補(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 （類似RC高通濾波）-----曲線③

　　對(duì)于負(fù)載存在的容性（CL），環(huán)路增益在輸出電阻和CL的作用下降低。同時(shí)，相位和增益之間不再有比例關(guān)系，相位滯后成為決定性因素。

　　1. 環(huán)路外補(bǔ)償--超前補(bǔ)償（適用小容性負(fù)載1500pf或負(fù)載阻抗一定）在運(yùn)放的輸出端和負(fù)載電容之間串入一個(gè)電阻RX，一般而言它的阻值為10-100歐姆。

　　2. 環(huán)路內(nèi)補(bǔ)償--超前補(bǔ)償（適用大容性負(fù)載1500pf或負(fù)載阻抗不定） Rx在運(yùn)放反饋環(huán)路以內(nèi)，同時(shí)在反饋電阻上并聯(lián)一個(gè)反饋電容（該電容可消除運(yùn)放輸入電容及雜散電容形成極點(diǎn)），一般而言：Rx=50～200Ω，Cf約為3～10pF