環(huán)路穩(wěn)定性主要技巧與經(jīng)驗

運算放大器的穩(wěn)定性:本系列的第4部分著重討論了環(huán)路穩(wěn)定性的主要技巧與經(jīng)驗。首先，我們將討論45度相位及環(huán)路增益帶寬準則，考察了在Aol 曲線與1/β曲線以及環(huán)路增益曲線Aolβ中的極點與零點之間的互相轉(zhuǎn)化關系。我們還將討論用于環(huán)路增益穩(wěn)定性分析的頻率“十倍頻程準則”。這些十倍頻程準則將被用于1/β、Aol及Aolβ曲線。我們將給出運放輸入網(wǎng)絡ZI與反饋網(wǎng)絡ZF的幅度“十倍頻程準則”。我們將開發(fā)一種用于在1/β曲線上繪制雙反饋路徑的技術(shù)，并將解釋為何在使用雙反饋路徑時應該避免出現(xiàn)“BIG NOT”這種特殊情況。最后，我們將給出一種便于使用的實際穩(wěn)定性測試方法。在本系列的第5部分中，這些關鍵工具的綜合使用使我們能夠系統(tǒng)而方便地穩(wěn)定一個帶有復雜反饋電路的實際運放應用。
環(huán)路增益帶寬準則
已確立的環(huán)路穩(wěn)定性標準要求在fcl處相移必須小于180度，fcl是環(huán)路增益降為零時的頻率。在fcl處的相移與整個180度相移之間的差定義為相位余量。圖4.0詳細給出了建議用于實際電路的經(jīng)驗，亦即在整個環(huán)路增益帶寬（f≤fcl）中設計得到135度的相移（對應于45度的相位余量）。這是考慮到，在實際電路中存在著功率上升、下降及瞬態(tài)情況，在這些情況下，運放在Aol曲線上的改變可能會導致瞬態(tài)振蕩。而這種情況在功率運放電路中是特別不希望看到的。由于存在寄生電容與印制板布局寄生效應，因此這種經(jīng)驗還考慮在環(huán)路增益帶寬中用額外的相位余量來考慮實際電路中的附加相移的。此外，當環(huán)路增益帶寬中相位余量小于45度時，即可能在閉環(huán)傳輸函數(shù)中導致不必要的尖峰。相位余量越低及越靠近fcl，則閉環(huán)尖峰就會越明顯。