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作者：Machinnneee 在模擬電子的設計過程中，經常會使用到運算放大器，其中的負反饋更是家常便飯：負反饋可以抑制增益不穩定，減小元器件引入的非線性誤差，減小溫漂、阻抗變換和擴展頻帶等作用。然而，盡管負反饋的使用會使設計的電路在一定程度更加穩定，但是，如果沒有注意設計的關鍵，也會出現使電路變的不穩定的情況。下面介紹設計高穩定行運算放大器電路的關鍵技術： 一、接地技術 在進行運算放大線路設計過程中，會有兩個地線：信號地和電源地。在這兩個地線的處理過程中，有很多的方法，但仍需要注意：信號地連接主要的電路部分，如：信號放大電路，反饋網絡等;電源地是常見的，在電路設計中，該線主要為各個元器件地線的回路，這樣可以減小干擾，保證運算放大器的穩定! 二、電源濾波 為防止電源電流的變化引起運放輸入端的簡介反饋通路，這時需要對電源進行濾波，為打破該反饋通路，推薦使用0.01uf-0.1uf的電容對電源進行旁路，最好采用低ESR和低ESL的貼片式的陶瓷電容。在電路布局中必須是引線長度盡量短，此時的反饋網絡元件的位置也要靠近反向輸入管腳，以便使雜散電容最小，確保運算放大器電路的高穩定性。 三、電路的極零點分析 在運算放大電路設計中，我們常用的設計方案有放大、濾波、比較器和施密特觸發器等等。但是，我們在設計過程中，需要把持運算放大器穩定的精髓：傳遞函數。 通過列出運算放大器的傳遞函數，可以從中得到運算放大器的極點和零點，這對保持運算放大器的穩定有著重要的作用：極點減小了幅值(有利于穩定)，也減少了相位裕度(不利于穩定);零點則增大了幅值(不利于穩定)，但增大了相位裕度(利于穩定);在復平面的右半平面的零點，既增大了幅值，又減少了相位裕度。 在實際的電路設計中，只要能找到運算放大器的主副極點，工作算是完成了一大半，剩余的部分就是針對不同的模型采用不同的補償方法來消除相應的零點和極點，使系統更加穩定： 常用的穩定運算放大電路方法： 1、在輸入端正負輸入端增加串聯電阻，降低環路增益，達到系統的穩定; 2、在運放的輸入端有時會有高直流噪聲增益，這時需要正負輸入端串聯RC網絡來穩定系統; 3、在反饋回路中增加一個電容，引起相位超前補償達到穩定的效果。 運算放大器的設計是一個小系統設計，只有將該部分達到穩定，才能使整體系統設計達到穩定。 |
