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运算放大器稳定性系列之电容性负载的稳定性——具有双通道反馈的RISO(第二部分)

时间:2015-10-01  来源:扁平线圈电感厂家  点击:

  如图 10.19 所示,里面会有一些主要的假设。我们将这些假设运用于几乎所有的具有双通道反馈的 RISO 电路中。首先,我们假设 CL>10* CF,这也就是说,在高频率时,CL 早在 CF 短路前短路。因此,我们将短路 CL 以排除 FB#1,从而便于单独分析 FB#2。另外,我们假设RF>10*Riso,这意味着作为 Riso 的负载,该 RF 几乎完全失效。从图 10.1电感厂家9 和图 10.20 中具体的公式推导,我们可以看出,当 zero, fza = 19.41Hz(由 RF 和 CF 产生)时,FB#2 在原点拥有一个极点。由于在高频时,CF 和 CL 同时处于短路状态,所以 FB#2 高频 1/b 部分即为Ro+Riso 与 Riso之间的比值。FB#2 1/b的公式推导请参阅下一张图(图10.20),有关计算结果请参阅下图。FB#2 高频 1/b设置为3.25dB 或 10.24dB、原点拥有一个极点以及当频率为 19.41Hz 时的零点。

FB#2 分析:发射极跟随器

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图 10.19 FB#2 分析:发射极跟随器

FB#2 1/b公式推导:发射极跟随器

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图 10.20 FB#2 1/b公式推导:发射极跟随器

  FB#2b的公式推导如图 10.20 左侧所示。由于 1/b是b的倒数,所以FB#1 1/b的计算结果可以轻而易举的被推导出来,具体推导过程请参阅图10.20 右侧。从图中我们还发现,在b推导过程中的pole, fpa 变成了 1/b推导过程中的zero, fza。

FB#2 AC 电路分析:发射极跟随器

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图 10.21 FB#2 AC 电路分析:发射极跟随器

  为了检验 FB#2 的一阶分析情况,我们可采用如图 10.21 所示的 Tina SPICE 电路。再者,为了便于分析,我们将 CL 设置为 10GF,因此对各种相关的频率而言,CL 都等同于短路状态。但是,在开展 AC 分析前,仍允许 SPICE 查找到相应的 DC 工作点。

  Tina SPICE 仿真的结果如图 10.22 所示。FB#2 1/b曲线正如当fza= 19.41Hz 以及高频 1/b= 10.235dB 时,采用一阶分析推算出来的结果一样。另外,我们也绘制出 OPA177 Aol 曲线,以弄清楚在高频率时,FB#2 将如何与其相交。

FB#2 1/b曲线:发射极跟随器

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图 10.22 FB#2 1/b曲线:发射极跟随器

  如果推算的 FB#1 和 FB#2 的叠加结果会产生所需的最终 1/b曲线,那么我们将通过如图10.23 所示的Tina SPICE 电路,开展分析工作。我们还可通过 Tina SPICE 电路,绘制出 Aol曲线、最终的 1/b曲线以及环路增益曲线。

最终环路增益分析电路

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图 10.23 最终环路增益分析电路:发射极跟随器

  从图 10.24 中,我们可以看出,分析结果验证了我们所推算的最终 1/b曲线。在环路增益为零的fcl 处,推算的接近速率为 20dB/decade。

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最终 1/b曲线:发射极跟随器

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图 10.24 最终 1/b曲线:发射极跟随器

  最终电路的环路增益相位曲线(采用 FB#1 和 FB#2)如图 10.25 所示。相移从未下降至 58.77 度以下(如为当频率为 199.57kHz时的情况),而且,在 fcl 处(频率为 199.57kHz),相位裕度为 76.59 度。

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