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关于运放接入容性负载后的稳定性问题
看到有人翻出来一个很久以前的帖子,是运放接入电容负载后发生振荡的,但似乎没有看到正确的回帖。这个现象是菜鸟级设计者常见的一个错误,为此在这里做一点分析。由于篇幅的限制,这里不做详细的数学分析,只给出一些定性的说明与结论。
运放内部存在多个极点,大部分运放的开环频率特性在0dB以上有一个主极点,是一个类似一阶低通网络的特性,但是在接近0dB的地方通常会存在一个或几个高阶极点,所以其相频特性在0dB频率左右大约有-140~-150度的相移,或者说当它接成跟随器后将会有40~50度的相位裕量,这个裕量足以保证运放的稳定性。

然而,运放在接入容性负载后,运放的输出电阻(运放本身的,不是闭环后的——闭环后要除以AF,所以变得极低)与输出端的对地电容构成一个一阶低通网络,因此带容性负载的放大器的环路频率特性可以看作原来运放的开环频率特性与一个一阶低通网络的串联。由于这个增加的极点,使得环路相频特性在0dB频率左右的相移变大(更负),也就是说反馈后的相位裕量变小。若这个相位裕量小到接近0或小于0,电路的振荡就不可避免。

所以,对于不想做进一步研究的电路设计者来说,只要记住上述结论,尽量不要接入电容负载就可以了。那个很久以前的帖子中,设计者希望接入电容做一个低通滤波,正确的做法是在反馈电阻上并联一个电容而不是将电容接在运放输出端。
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