如何解决运放振荡问题
,而后在几个振荡周期后进入稳态。
原因在于阶跃激励使运放迅速动作,MOSFET栅极电压迅速增大,输出电流Io增大,但体现在Rsample上的采样电压IoRsample受到噪声增益补偿网络F的低通作用,向运放隐瞒了IoRsample迅速上升的事实,即反馈到Vin-的电压无法体现运放的输出动作,从而造成超调振荡。
虽然超调振荡不是致命的,由于足够的阻尼作用,它总会进入稳态,但超调造成的输出电流冲击却很容易摧毁脆弱的负载,因此仍然不能容忍。
适可而止,如果1+RF/Rc=2,就给gm的增大提供2倍空间,考虑稍适过补偿原则,1+RF/Rc取3是合理的,对应产生3倍gm变化的电流增量至少需要10倍,足矣。
即使如此,阶跃响应仍有一些很小的过冲,将在后面解决。
直流性能是不受影响的。
实际RF=1k Ohm,Rc=470 Ohm,Cc=0.1uF,zc=1kHz/0dB,pc=3kHz/9.5dB。
(补充:上一节中的Rs=3.9k Ohm,Cs=0.1uF,po=400Hz,zo=400Hz,由于无法编辑,补充于此)
本次增加成本:
1k Ohm电阻 1只 单价0.01元,合计0.01元
470 Ohm电阻 1只 单价0.01元,合计0.01元
0.1uF/50V电容 1只 单价0.03元,合计0.03元
合计0.05元
合计成本:9.51元
避免轻微的超调过冲和常规电压接口
由于噪声增益补偿的问题,电流源在阶跃激励下会有轻微的超调过冲,稍严重一点儿在示波器上能看到逐渐衰减的超调振荡。
虽然不严重,但追求完美即完善细节,尽量做得比对手好一点。
如果电流源看不到陡峭的上升沿,也就不存在这个问题了。
蒙蔽它。只需一个低通滤波器。
恰好正需要一个常规电压接口,0-0.3V估计不是标准的电压,标准电压一般都是2.5V/5V(DAC、基准)或7V(更好的基准)。
电阻分压降压即可,以2.5V为例。
(2.5/0.3)-1=7.33,如果对地电阻R4为3.3k Ohm,水平电阻为24.2k Ohm,其中设置微调R2=5k Ohm + R3=500 Ohm电位器,固定电阻R1取值22k Ohm。
对地电阻并电容C1,获得低通滤波器,转折频率f=1/2piC1(R4//(R1+R2+R3))《zc=1kHz,C1》0.054uF,实际取0.1uF。
R1和R4影响电流源的温度性能,因此必须使用低温漂电阻。
此时Iin的影响就应降至最低。
本次增加成本:
22k Ohm 0.1% 1/4W 25ppmmax金属膜电阻 1只 单价0.50元,合计0.50元。
3.3k Ohm 0.1% 1/4W 25ppmmax金属膜电阻 1只 单价0.50元,合计0.50元。
5k Bouns 10圈精密微调3296电位器 1只 单价2.00元,合计2.00元
500 Ohm Bouns 10圈精密微调3296电位器 1只 单价2.00元,合计2.00元
0.1uF/50V电容 1只 单价0.03元,合计0.03元
合计5.03元
合计成本14.58元
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