本文我們將介紹使用推薦測試電路時所涉及的補償問題。如果測試電路中的環(huán)路不穩(wěn)定，那它就沒有用。在測試過程中要一直監(jiān)控被測試器件測試環(huán)路的輸出。如果環(huán)路發(fā)生振蕩，而您不知道，您可能會報告不好的結(jié)果。更糟糕的是，您可能很晚才發(fā)現(xiàn)，而此時糾正該問題已經(jīng)更難了。

　　自測試補償

　　使用大型電阻器測試 時，需要為每個 Ib 電阻器布置一個小電容器，以保持環(huán)路穩(wěn)定（請參考之前的文章）。添加該電容器可降低電阻器噪聲，但要注意在測量之前要完全充電電容器。

　　雙放大器環(huán)路補償

　　有幾款運算放大器適合環(huán)路放大器，它們包括 OPA445、OPA454、OPA551 和 OPA627BP，但其它類似器件也沒問題。表 1 針對該目的使用的任何放大器列出了重要的特性參數(shù)：

　　表1.第 1 類及第 2 類補償所需的放大器特性。

　　如果失調(diào)電壓時間增益會導(dǎo)致環(huán)路放大器輸出進入電軌，您可能需要一款電源大于被測試器件電源的環(huán)路放大器。這種情況下可能需要對被測試器件的最終性能進行微調(diào)。例如，如果最初未微調(diào)的失調(diào)電壓是 20mV，那么環(huán)路放大器就需要能夠支持 20V 擺動。這種問題在測量 時也會出現(xiàn)。

　　指零放大器的輸入共模范圍是重要的考慮因素。將環(huán)路放大器的電源與共模范圍進行部分結(jié)合，必須有助于實現(xiàn)被測試器件的軌至軌輸出。您可以通過偏移被測試器件的電源來實現(xiàn)這一點。在環(huán)路放大器中獲得額外的共模范圍非常便捷。

　　一旦選擇環(huán)路放大器，您就需要獲取環(huán)路放大器和被測試器件的波特圖。圖 4 是 OPA551 和 OPA227 的波特圖。這些波特圖都是來自產(chǎn)品說明書的典型曲線。我們將 OPA551 作為環(huán)路放大器，將 OPA227 作為被測試器件，如圖 4 中的實例所示。

　　從圖 4 中的波特圖可以看到，OPA551 的增益帶寬 （GBW） 是 3MHz，OPA227 的增益帶寬是 8MHz。OPA551 的 DC 增益大約為 125dB，OPA227 的 DC 增益大約是 160dB。

　　第 1 類補償法

　　有了環(huán)路放大器和被測試放大器的波特圖，您可以繪制出代表測試環(huán)路的波特圖。可使用對數(shù)標(biāo)尺方格紙手工繪制波特圖來確定補償電容器值，這種方法固然可靠，不過使用電子數(shù)據(jù)表會使該任務(wù)得到大幅簡化。一旦設(shè)定好了電子數(shù)據(jù)表，再為任何新部件確定補償值都會很輕松。

　　第 1 類補償需要用到幾個公式。被測試器件使用公式 1：

　　公式 1 應(yīng)該創(chuàng)建一個與被測試器件產(chǎn)品說明書中開環(huán)增益曲線匹配的曲線。您可通過調(diào)整 3dB 點來確定曲線，獲得正確的帶寬。

　　在雙放大器環(huán)路中，被測試器件的輸出可作為輸入連接至環(huán)路放大器。因此，這些運算放大器可進行級聯(lián)。增益是兩個放大器增益的乘積。以分貝為單位時，增益乘積就是求和。由于我們以分貝為單位，因此應(yīng)將公式 1 和公式 3 相加得到兩個放大器的總和。

　　在Excel表格中應(yīng)為：=B10+C10

　　圖 6 中的電路可仿真第 1 類環(huán)路響應(yīng)。

　　我們分別針對 C1=2.2nF、7.7nF 和 22nF 運行了瞬態(tài)仿真。環(huán)路控制輸入從 0V 變成了 10V，就像測量運算放大器 Aol 時的情況一樣。圖 7 是所得的輸出波形。三種情況環(huán)路都很穩(wěn)定，但小于 7.7nF 時有明顯的振鈴。因此，環(huán)路為欠阻尼。電容器值高于 7.7nF 時，環(huán)路為過阻尼狀態(tài)。電容器為 22nF 時，環(huán)路在 1.0ms 內(nèi)還未趨穩(wěn)。它最終還是會趨穩(wěn)，但會消耗更多的測試時間。