运算放大器会发生振荡的原因是什么
反馈为电路的稳定性带来了诸多好处,如减小非线性失真的影响,降低对外界干扰的增益灵敏度,然而反馈的引入也带来了相应的问题:可能出现振荡 。一般而言,放大器检测到一个输入误差,试图降低它的值,将其响应通过反馈网络送回输入端,然后对输入误差进行矫正,理想情况下,反馈回路表现为无延迟的阻尼响应 。然而实际情况下,放大器做出响应并将其响应通过反馈网络到输入端需要一定的时间,当有反馈延迟时,情况就会变得比较糟糕,由于在环路中有延迟,放大器无法立即检测到其达到最终阈值的进程,进而倾向于对输入误差进行过矫正 。
【运算放大器会发生振荡的原因是什么】
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并且延时越高,反相输入接收到输出端反馈回来电压已经正常的信息需要更长的时间,因此反馈最初矫正的斜率越大,并且导致在最终建立时间前需要诸多连续的极性纠正 。如果是少量的延迟,您可能只是看到了一些过冲和振铃,而如果是大量的延迟,那么这些极性纠正就会永无休止,进而形成振荡 。
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延迟的根源通常是一个简单的低通R-C网络 。就所有频率而言,这虽然不是一个恒定的延迟,但是该网络从0°到90°的逐渐相移会产生一个一阶逼近的时延,最常见的有两种情况,R-C网络不经意间就会在我们的电路中形成 。第一种情况是容性负载(请参见图3) 。电阻就是运算放大器的开环输出电阻,当然电容器就是负载电容了 。
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第二种情况是反馈电阻和运算放大器的输入电容形成了R-C网络 。如图4所示在这个敏感的电路节点电路板连接也是电容的重要因素 。请注意这两个电路具有相同的反馈环路,唯一不同的是输出的节点不同 。从环路稳定性的角度来说,他们会产生同样的问题 。延迟反馈的这两个因素通常都会起作用——如果两个因素同时作用的话会带来更大的麻烦 。
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对于第二种情况需要作一点点解释:就简单的G=1缓冲器而言通常不需要反馈电阻,因此更为常见的一种情况是如图5所示,在使用了一个反馈电阻和电阻接地的增益结构中 。
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