安美森:电容性负载和相位裕度

2017-08-04 14:05:00 作者:佚名 分类 : 比特网

  为何在输出端连接一个电容时,我的运算放大器会振荡?

  驱动一个集成运算放大器的电容性负载可能是棘手的。如果负载电容太高,这会造成不稳定,使运算放大器输出振荡。足够的相位裕度对实现稳定性至关重要。随着负载电容增大,相位裕度会减小。如果您发现一个运算放大器输出振荡,首先要查看的是负载。

http://www.onsemi.cn/site/images/Figure1A.jpg

  图1. 在运算放大器输出端的电容性负载会导致振荡

  负载电容可以包括任何连接到输出的电容以及任何外部电容或由系统产生的寄生电容,包括PCB和探针。这个电容增加相位滞后,降低相位裕度。结合内部输出电阻,负载电容产生一个移动增益和相位图的极点。这种效应如图2所示。

http://www.onsemi.cn/site/images/Figure2A.jpg

  图2. NCS2005增益和相位与频率的关系。

  例如,安森美半导体的NCS2005是个8 MHz的运算放大器,设计用于驱动达1 nF的电容性负载。请注意,随着负载电容增加,相位裕度开始下降得更快。负载电容1 nF,相位裕度下降到约25-30°,根据经验法则,这是设计一个系统应提供的最小相位裕度。一个25 pF的较小的负载电容在该增益和相位图推动该极点到更高的频率,提高相位裕度至65°。

  另一种提高相位裕度的方法是在输出端增加一个小的串联电阻。通常情况下,使用电阻值在10Ω 至50Ω之间的电阻。这串联电阻本质上有助于隔离运放输出与负载电容。反馈是在串联电阻前从运算放大器输出取得。外部串联电阻通常大于运放的输出电阻,所以相移主要在于串联电阻而不是运放。这种技术的缺点可能包括由于添加的电阻或低通滤波器外置R和C产生有限的频率响应造成的直流误差,但有其它(更复杂)的技术避免这缺点。

http://www.onsemi.cn/site/images/Figure3.jpg

  图3. 在电容器前添加电阻可帮助提高相位裕度

  最后,提高相位裕度的另一种方法是增加电路的闭环增益。由于低输出阻抗,单位增益最易受到不稳定的影响。

  在选择运放时,检查相位裕度对电容性负载的响应总是个好办法。一些运算放大器,如NCS2005,旨在驱动较大的负载。对于其他运放,如果您察觉到振荡,请尝试这其中一种技术来提高相位裕度。

* 本文为ChinaByte比特网原创内容,版权所有,转载请注明出处和原文链接,未经授权请勿用于商业用途。

最近更新
科普

科普图集
互联网+升级到智能+,开启万物智联新时代

互联网+升级到智能+,开启万物智联新时代>>详情

中国互联网消费市场,发展潜力一片大好

中国互联网消费市场,发展潜力一片大好>>详情

邮件订阅

软件信息化周刊
比特软件信息化周刊提供以数据库、操作系统和管理软件为重点的全面软件信息化产业热点、应用方案推荐、实用技巧分享等。以最新的软件资讯,最新的软件技巧,最新的软件与服务业内动态来为IT用户找到软捷径。
商务办公周刊
比特商务周刊是一个及行业资讯、深度分析、企业导购等为一体的综合性周刊。其中,与中国计量科学研究院合力打造的比特实验室可以为商业用户提供最权威的采购指南。是企业用户不可缺少的智选周刊!
网络周刊
比特网络周刊向企业网管员以及网络技术和产品使用者提供关于网络产业动态、技术热点、组网、建网、网络管理、网络运维等最新技术和实用技巧,帮助网管答疑解惑,成为网管好帮手。
服务器周刊
比特服务器周刊作为比特网的重点频道之一,主要关注x86服务器,RISC架构服务器以及高性能计算机行业的产品及发展动态。通过最独到的编辑观点和业界动态分析,让您第一时间了解服务器行业的趋势。
存储周刊
比特存储周刊长期以来,为读者提供企业存储领域高质量的原创内容,及时、全面的资讯、技术、方案以及案例文章,力求成为业界领先的存储媒体。比特存储周刊始终致力于用户的企业信息化建设、存储业务、数据保护与容灾构建以及数据管理部署等方面服务。
安全周刊
比特安全周刊通过专业的信息安全内容建设,为企业级用户打造最具商业价值的信息沟通平台,并为安全厂商提供多层面、多维度的媒体宣传手段。与其他同类网站信息安全内容相比,比特安全周刊运作模式更加独立,对信息安全界的动态新闻更新更快。
新闻中心热点推荐
新闻中心以独特视角精选一周内最具影响力的行业重大事件或圈内精彩故事,为企业级用户打造重点突出,可读性强,商业价值高的信息共享平台;同时为互联网、IT业界及通信厂商提供一条精准快捷,渗透力强,覆盖面广的媒体传播途径。
云计算周刊
比特云计算周刊关注云计算产业热点技术应用与趋势发展,全方位报道云计算领域最新动态。为用户与企业架设起沟通交流平台。包括IaaS、PaaS、SaaS各种不同的服务类型以及相关的安全与管理内容介绍。
CIO俱乐部周刊
比特CIO俱乐部周刊以大量高端CIO沙龙或专题研讨会以及对明星CIO的深入采访为依托,汇聚中国500强CIO的集体智慧。旨为中国杰出的CIO提供一个良好的互融互通 、促进交流的平台,并持续提供丰富的资讯和服务,探讨信息化建设,推动中国信息化发展引领CIO未来职业发展。
IT专家网
IT专家新闻邮件长期以来,以定向、分众、整合的商业模式,为企业IT专业人士以及IT系统采购决策者提供高质量的原创内容,包括IT新闻、评论、专家答疑、技巧和白皮书。此外,IT专家网还为读者提供包括咨询、社区、论坛、线下会议、读者沙龙等多种服务。
X周刊
X周刊是一份IT人的技术娱乐周刊,给用户实时传递I最新T资讯、IT段子、技术技巧、畅销书籍,同时用户还能参与我们推荐的互动游戏,给广大的IT技术人士忙碌工作之余带来轻松休闲一刻。