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在增益下降到0db之前,相位先下降到-180,然后又上升,这样的运放是否稳定

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
在增益下降到0db之前,相位先下降到-180,然后又有所上升,当增益下降到0db时,相位裕度为60.请问这样的运放能否稳定?为什么

觉得可能是一个doublet,-180会产生不稳定,就算稳定,瞬态的建立也会受很大影响

不稳定,需要调整~
我曾经仿真过类似的,trans会震荡的情况

这种情况, 看Bode plot 谈什么phase margin 或gain margin,没有任何意义!
比如3#的那位朋友的情况就不Stable。 也有stable的, 比如 有人为了做DC gain巨大的opamp, 在原点堆上四五个pole, 然后在低频处堆 zeros 补回来,最后cross over的地方却还有90度phase margin, 一样很stable.
记住,Bode plot 只是花拳绣腿,大部分时候好用, 有时候却不行。
只有Nyquist 才是真材实料。老老实实用Nyquist criterion看一下, 就知道它是否稳定了

bode plot不是稳定的充要条件,只是nyquist准则的一个衍生物。
所以如同batelab所说,去看看nyquist图吧。


nyquist图,good,又要回去看书了!
hspice和spectre提供nyquist图吗?一般只是进行tran做仿真检查吧。
我有一个想法,可以试试看下系统的闭环ac相应,有没有左平面上的共轭复极点,如果有时域上就会有减幅震荡但我个人没试过这种方法, 有时间试试才行。

受教了

能够利用CADENCE下面进行nyquist图的仿真吗

恩,受教了

应该是稳定的,只是稳定的时间可能过长,你可以简单的作一个瞬态的仿真,加一个pulse激励,顺便连接成buffer,就可以了

不稳定的

回复四楼
波特图没问题,如果有问题,那是没有理解
理论和仿真均可验证
如果说有差别的话,只是大信号时瞬态响应ring个数问题
但稳定的不是随便就震荡的

這是不穩定的系統吧~已經完全反相了~之後在看到的東西基本上都已經反過來了啊

不稳定

肯定是不稳定的,在相位-180频率处的噪声会形成正反馈,同时此频率所对应的增益>1,那么这个频率点的噪声只会被不断放大,最后形成振荡。之所以要有相位域度,就是为了使-180相位频率点的噪声增益<1,从而可以经过多次反馈并最终消除。基本的巴克豪森判据。

这种情况主要还是要看一下-180度时,EA的Gm是不是足够大,如果Gm足够大那就能够让系统在这个不稳的状态时产生的震荡引到稳定状态。就是说,这个不稳定的状态虽然在理论上存在,但是实际上是无法建立的。很多DC-DC的波特图都是你所说的情况但是都不会震荡。这种波特图唯一会影响的是slew rate。你可以看到在瞬态响应时,输出波形会在阶跃跳变的时候产生比较大的ring。
用nyquist圆解释起来会方便点,但是nyquist圆理论本身有点复杂,在指导设计时不是很直观。

能够详细解释一下“如果Gm足够大那就能够让系统在这个不稳的状态时产生的震荡引到稳定状态”,怎么引的?






求教补偿方式?

不敢同意~奈奎斯特图将幅频特性和相频特性的波特图表示在了一个图上,本质上都是一样的,都是根据稳定性条件来判定系统的稳定性,又不是图上直接写着“稳定”或“不稳定”,做判定的是人~

应该搞个精华贴,以后初学者直接看精华就可以解决很多问题了。

同意楼上几位说要看Nyquist准则的说法,波特图判定振荡只是必要条件,并不充分。此例按Nyquist准则可判为稳定,因上下穿越180度线的次数相同(1次)。
本人见过PLL系统做如此设计,测试没问题。
不过,另一位同学也提到了doubelet,认为这里可能引起tran的恶化,在此表示同意。
小编这个例子估计要引起大讨论,留名先。

不稳定,增益裕度不够,不用整什么奈奎斯特准则,你从奈奎斯特图上看到的无非就是增益裕度和相位裕度,波特图上不都能看的到么,波特图就是奈奎斯特图的一种子集。DC-DC里面通常Q值大都会有这个问题,有时候你仿真看到这样的波特图,实测出来没问题,但是建立过程有较大的ring那是因为,实际芯片出来,开关管的电阻,package的寄生电阻什么的都会降这个Q值,很临界的稳定了,1型补偿都有这样的问题,3型补偿就能解这种问题。

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