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運放電路雙反饋Riso穩定性補償方法

硬件三人行 ? 來源:未知 ? 2022-12-28 16:45 ? 次閱讀

在前面我們討論了,第一種使用隔離電阻來補償容性負載的方法。雖然Riso電路設計和使用都較簡單,但它在精密電路里有一大缺點,Riso上的壓降與輸出電流或輸出負載有關,并且Riso造成的壓降可能影響輸出信號的準確度,如右圖所示對于一個10mV的輸出信號由于250Ω的輸出負載,而產生超過3mV的壓降也就是會帶來30%的誤差。

為了解決Riso產生壓降的問題,我們可以使用這里所展示的Riso+雙反饋的電路。

Riso+雙反饋的工作原理可以用DCAC等效電路來分析在DC時反饋電容Cf是開路的并且Rf閉合了包含Riso的反饋環路因為現在Riso是在運放的反饋環路里面的運放輸出會增大來補償Riso的壓降所以負載電壓Vload會等于Vin

在AC頻率時Cf是短路的,當這個發生時Rf可以被認為是開路的,因為Cf的阻抗Zcf會遠遠小于Rf的阻抗,因此在AC時,這個電路看起來會和標準的Riso電路一樣。

這個電路的第一個設計步驟,是選擇Riso,選擇方法與我們之前所說的方法1,Riso中選擇Riso的方法相同。使得Aol曲線上等于20dB的頻率點上產生一個零點。然后Rf可以選擇為任意一個大于100*Riso的值,以防止其與Riso相互作用。最后一步是在圖片左下方所示的,范圍內選擇Cf的值,使用這個范圍內的值,可以保證兩個反饋路徑Rf和Cf永遠不會產生諧振而導致不穩定。更小的Cf值會有更快的建立時間settlingtime,但以一定負載范圍內的過沖為代價。

從結果可見,運放輸出和負載電壓到達穩定值,而沒有過大的過沖與振鈴,說明這是一個穩定的系統,為克服Riso壓降而增大的Vo在這里也可以清楚地看到。

當Riso+雙反饋電路解決Riso電路DC精度問題的同時,它也帶來一些缺點。如這里所示,一個Riso電路在合理的大范圍容性負載的瞬態響應變化下,通常會保持穩定。Riso+雙反饋電路對輸出電容的變化容忍度沒有那么大,電路易受到容性負載的變化而變得不穩定。因此Riso+雙反饋電路適用于輸出電容確定,并且不會顯著變化的場合。Riso+雙反饋方法通常會導致建立時間比Riso電路更慢


原文標題:運放電路雙反饋Riso穩定性補償方法

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