运放输出阻抗Ro引发的血案
小说的情结发展总是波折的,不会顺顺利利走向大团圆。电路设计似乎也一样,总会在看似顺利的时候出现意外。把OPA运放样片寄给工程师测试后不到一个月。工程师反馈回来一个非常严重的问题:系统中的双反馈跟随运放电路出现的振荡,电路是不稳定的。当听到这一消息时,第一反应是负载电容引起的问题。但为什么OPA340是稳定的,但OPA376不稳定呢?要分析运放的稳定性先要研究放大电路的环路增益。因此先运用TINA工具对电路进行仿真,从仿真结果分析环路增益和相位裕度。
仿真电路如下图,环路增益为图上的VF1/VF2。这是经典的放大电路环路增益仿真电路,不过多解释了。详细信息,请查阅Tim Green的经典系列应用文档。
如下图是OPA340的仿真结果,从仿真结果来看,使用OPA340双反馈电路的相位裕度约为74度。这个值是足够稳定的。看上去不错。
将电路中的运入换成OPA376,其他参数保持不变再次进行仿真。电路如下图,似乎应该出现与OPA340同样的结果。
不幸的事情发生了,虽然电路环路增益的带宽几乎没有什么变化。但放大电路的相位裕度仅为不到20度了。20度哎,有木有搞错!
分析到这里,似乎找到了OPA376运放在这个电路的不稳定的原因:环路增益的相位裕度不够。可是为什么会酱紫?再认真对比一下OPA376的各项参数,还是没找到什么原因使得它在这个电路的中表现与OPA340有这么大的不同。?迷惑中。。。。。
确实是让人越想越迷糊,
不错的文章, 讲得很好, 继续品读
学习ing
有新意的文章,现在很少见了,谢谢徐老师。
弱弱问一句相位裕度为什么是74和20吗?裕度不是和180的差吗?
话题不错,需要注意的是,做稳定性仿真时,环路断开的点非常关键。这个电路环路断开的点在这里是没问题的,但是不是常用的断开环路的点。
有感兴趣的可以跟我联系