请教关于运放相位裕量及稳定性的问题!
我们知道运放只有工作在有一定的相位裕量下才能稳定工作。但相位裕量的定义是运放的开环增益为1时对应的相位偏移和-180°的差值。其曲线是频率的函数。比如一个运放在1MHz的频率时,其开环增益为1,对应的相位为-135°,那么相位裕量是45°。我的问题是:相位裕量是不是跟频率有关系,直流情况下使用运放,怎么考虑相位裕量呢?怎么使用相位裕量来评估运放是不是稳定呢?运放输出端串联(并联)一个电容,怎么计算带载下的相位裕量呢?不同工作频率下,同一个电路,稳定性是不是一样的呢?
您好,
你提到相位裕量的定义,应该是环路增益为1时对应相位与180°的差值。这个环路增益为1在整个频段下只有一个点,在这个点上定义相位裕量。
稳定性分析说的频率不是输入信号频率。
建议你先把负反馈的机理弄清楚,如果成了正反馈,弄清楚了自然可以计算出并联电容由什么效果。
您好,
一般相位裕量大于45时,电路是稳定的;电路的稳定性与输入信号频率无关;关于相位裕量的计算,您可以采用TINA-TI软件进行仿真。
请参考下面这个系列的文档。谢谢!
《运算放大器稳定性》 作者: Tim Green |
其实楼主提的是自动控制理论的问题,可以参考各种自控书籍中“频域分析”的部分。我们在频域判定系统稳定可以采用“裕度”这个指标,其中包含幅值裕度和相位裕度(采用bode图的方式),题外话“频域分析包含其他的部分,比如极坐标图或者尼克尔斯图等”。我们说bode图的两个裕度,都是有条件的,比如说相位裕度,是在你目标频率条件下的关系,也就是楼主说(我的问题是:相位裕量是不是跟频率有关系,)
不同工作频率下,同一个电路,稳定性是不是一样的呢?所谓裕度是描述一个稳定的程度,同一个电路,可以描述在不同频率工作的稳定程度,所以我们改变零点,极点都是讲在一定频率下,改变了稳定的程度
直流情况下使用运放,怎么考虑相位裕量呢?
直流下通常更多考虑的是放大的精度而不是相位裕度。
怎么使用相位裕量来评估运放是不是稳定呢?
通常会希望设计出来的系统留出45°的裕度。
运放输出端串联(并联)一个电容,怎么计算带载下的相位裕量呢?
运放驱动容性负载相当于在环路上增加了一个极点,会使环路带宽增加,相位裕度减小。具体的计算需要实际的例子。
通常运放驱动容性负载的能力并不强,但也有部分运放可以直接挂容性负载,并且在运放的手册上面也会写明这类运放可以驱动多大的容性负载而不至于振荡。
不同工作频率下,同一个电路,稳定性是不是一样的呢?
放大电路的稳定性能是设计时就确定下来了,与输入频率并没有关系。