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如何用OPA657运放设计一个稳定的电压跟随器呢?

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

我要做一个信号采集系统,需要用OPA657做一个电压跟随器,以前只知道最简单的接法,把输出端和反向输入端接在一起就行,但是那样的电路很不稳定,这个运放是第一次使用,该怎设计一个性能稳定的电压跟随器呢?最好可以给个电路图参考一下,非常感谢!

你好!

 

opa657不推荐使用于增益小于7的同向放大电路,可以使用opa656、opa655:

只要运放没有大的缺陷;输出/反向短接的做法;一般是非常稳定的。出于对管脚保护;建议在两个输入口串10kohm的电阻。

你的说法是错误的。

“For lower non-inverting gains than

the minimum recommended gain of +7 for the OPA657,

consider the unity gain stable JFET input OPA656.”

同向放大的时候,放大倍数越小,环路相移越大,越容易变成正反馈,形成自激振荡。

如上图开环和相移的曲线所示,opa657 在 单位增益的情况下是不可能稳定的。 相位裕度已经为负值。

即便加了10kohm也不足以稳定。

如果需要将单位增益不稳定的运放用于 跟随器 的应用,必需进行相位补偿。

请参考Vera Mao的回答:

www.deyisupport.com/.../510.aspx

单位增益下;还能构成自激的条件吗?建议看看《模拟电子学》。

至于10K电阻作用;建议修习一下国半的《运算放大器应用指南》,里面有明确说明。

运算放大器在设计时已经做好了余度;保证全工作范围不自激。

好了;在反驳我以前,建议思考一下TI是如何获得运放带宽增益积曲线的。

先回答opa657不能工作在单位增益的依据:

1、opa657手册page10

www.ti.com/.../opa657.pdf

 

翻译一下: 对于同向放大倍数小于7的应用,考虑使用单位增益稳定的 JFET 输入运放 OPA656,因为+7小于opa657最小的推荐增益。

再看看opa657不能工作在单位增益的原因:

2、下图是opa657的 开环增益曲线 和 相移曲线,跟随器 的 环路相移 既是 运放的开环相移。我们看运放的开环相移,在 0db 的时候,相移接近-180,相位裕度接近0。

 

接下来,做个实验来验证opa657不能工作在单位增益的应用:

3、下图是时域仿真:

 

再看看,环路上增加了10kohm电阻是否会稳定

4、下图是时域仿真:


做个总结,在反馈环路上增加 Rf = 10kohm ,实际上 Rf 和 运放 反相端输入电容 反馈电路 β = Zc / (Zc + Rf) ,进一步增加了环路相移。 这种方法无论使用 多大电阻 都不可能得到 稳定工作 的电路, 无益于 电路稳定。

opa657不能工作在跟随器组成的单位增益电路中。但是可以通过反馈的补偿获得单位增益稳定。

欢迎继续提问,谢谢!

请问,我有个10ns的信号做峰值检波,需要缓冲级和楼主一样的用法。656的压摆率够么?我实测的657也在震荡,接多大的电容去耦都不行。

opa690可以做电压跟随器不?(后面接12位的AD)

OPA690没问题,可以在单位gain下稳定。

这个回答,结合开环增益图,可以理解不稳定的原因,最近我用opa843(也是此类放大器)做了一个简单的同相放大,可是它输出是直流,大概-2.4V的样子,后来我直接把输入接地还是一样,最后焊接了手册上G=-8的反向放大电路还是一样的结果,这不知道怎么回事,你有没有使用过此类器件给个建议,感激不尽!

请问如果单位增益的话,是不是输入频率超过一定频率的话,相位差达到145-225度之间,运放正反馈,才会发生自激振荡,在此频率前运放是稳定的。谢谢。

656单位增益也自激100多M

opa656也说单位增益稳定,我试了还是自激,100多M,怎么办啊,还试过不少类似的都失败了

你好,看了你的解答后获益匪浅,十分受用,请问怎么从OPEN-LOOP GAIN AND PHASE图上看出来相位裕度?还有这个仿真用的是什么软件工具?

您好,opa657的手册上面方向放大电路要想获得低增益必须要构成低通滤波器的形式啊,没太搞明白,如果我直接使用反相放大电路,将其增益设置为-1可以吗?

你好,为什么我把输入换成10MHz的正弦波,仿真结果显示他的输出就不震荡了?

把频率加大到35MHz又开始出现震荡了 。

这个图不是看信号频率的吗,是频率和相移与频率与增益的关系吗?怎么可以像你所描述的那样看呢?

带宽达到100M以上相移才接近180的吧,我这样理解对吗?

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