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多反饋運放電路如何開環頻域仿真?

模擬札記 ? 來源:模擬札記 ? 2023-02-10 11:17 ? 次閱讀

之前展示了在多種常見的運放電路上,如何進行開環分析。然而這些電路都是只有一條反饋路徑的,如果我們想在多反饋電路上進行開環分析仿真,像Riso+雙反饋補償電路那樣我們需要一個不同的方法,我們將會在這里進行討論。

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斷開任意一條反饋路徑,另一條路徑都會是閉回路的,維持電路閉回路的特性。如果FB1斷開,FB2作為閉環反饋路徑保持閉合。如果FB2斷開,FB1作為閉環反饋路徑保持閉合。這個電路不會正確反映開環線路,除非兩條反饋環路都斷開。

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在輸出端直接斷開環路,將會去除輸出與兩條反饋環路之間的連接,而形成一個開環電路。然而在這個位置斷開環路,也從運放輸出端斷開了輸出負載電容CL,因此CL將不會與開環輸出阻抗Ro相互作用。這樣一來就無法仿真出,之前討論到的容性負載,可能造成的不穩定問題。

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對于這個電路和其他類似的多反饋環路電路的穩定性分析,推薦方法是在運放的反相輸入端直接斷開環路,在這個位置斷開環路,也斷開了兩條反饋環路。但是現在運放的輸出阻抗可以與輸入負載以及反饋網絡相互作用,然而通過在輸入端斷開環路,運放固有的輸入電容,不能再與反饋網絡相互作用。因此在電感的另一端,要求放置一個代表運放輸入電容的CIN以匹配運放的輸入電容。

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差分和共模輸入電容,通常會在運放的手冊中給出。這個信息可用于設計一個,運放輸入電容的簡單模型,如圖所示。在這個電路中,同相輸入端接地,所以正共模電容被短路,負共模電容與差分輸入電容并聯在一起,兩個電容并聯和是8pF,可以加在圖中電路的電感上方。

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由于是在輸入端斷開環路,我們需要不同的公式來獲得開環結果,生成所需曲線的公式如下所示:Aol_loaded=Vo,1/β=Vo/Vfb,Aol*β=Vfb,決定閉合速率和測量相位裕度的步驟和之前課程展示的一樣。

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Riso和Riso+雙反饋補償方法都是有效的,除了這兩種方法另外還有很多其他辦法可以用于補償穩定性的問題。

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審核編輯 :李倩

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原文標題:多反饋運放電路如何開環頻域仿真?

文章出處:【微信號:monizj,微信公眾號:模擬札記】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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