运放相位(频率)补偿电路设计
理解运放的频率补偿和单位增益稳定
运放的电压追随电路，如图1所示，利用虚短、虚断，一眼看上去简单明了，没有什么太多内容需要注意，那你可能就大错特错了。
理解好运放的电压追随电路，对于理解运放同相、反相、差分、以及各种各样的运放的电路，都有很大的帮助。
图1 运放电压追随电路电压追随电路分析如果我们连接运放的输出到它的反相输入端，然后在同相输入端施加一个电压信号，我们会发现运放的输出电压会很好的追随着输入电压。
假设初始状态运放的输入、输出电压都为0V，然后当Vin从0V开始增加的时候，Vout也会增加，而且是往正电压的方向增加。
这是因为假设Vin突然增大，Vout还没有响应依然是0V的时候，Ve=Vin-Vout是大于0的，所以乘上运放的开环增益，Vout=Ve*A，使得运放的输出Vout开始往正电压的方向增加。
当随着Vout增加的时候，输出电压被反馈回到反相输入端，然后会减小运放两个输入端之间的压差，也就是Ve会减小，在同样的开环增益的情况下，Vout自然会降低。
最终的结果就是，无论输入是多大的输入电压（当然是在运放的输入电压范围内），运放始终会输出一个十分接近Vin的电压，但是这个输出电压Vout是刚好低于Vin的，以保证的运放两个输入端之间有足够的电压差Ve，来维持运放的输出，也就是Vout=Ve*A。
运放电路中的负反馈这个电路很快就会达到一个稳定状态，输出电压的幅值会很准确的维持运放两个输入端之间的压差，这个压差Ve反过来会产生准确的运放输出电压的幅值。
将运放的输出与运放的反相输入端连接起来，这样的方式被称为负反馈，这是使系统达到自稳定的关键。
这不仅仅适用于运放，同样适用于任何常见的动态系统。
这种稳定使得运放具备工作在线性模式的能力，而不是仅仅处于饱和的状态，全“开”或者全“关”，就像它被用于没有任何负反馈的比较器一样。
由于运放的增益很高，在运放反相输入端维持的电压几乎与Vin相等。
举例来说，一个运放的开环增益为200 000。
运放基本应用电路
运放基本应用电路运放基本应用电路运算放大器是具有两个输入端，一个输出端的高增益、高输入阻抗的电压放大器。
若在它的输出端和输入端之间加上反馈网络就可以组成具有各种功能的电路。
当反馈网络为线性电路时可实现乘、除等模拟运算等功能。
运算放大器可进行直流放大，也可进行交流放大。
R f使用运算放大器时，调零和相位补偿是必须注意的两个问题，此外应注意同相端和反相端到地的直流电阻等，以减少输入端直流偏流 U I 引起的误差。
U O 1．反相比例放大器 电路如图1所示。
当开环增益为 ∞（大于104以上）时，反相放大器的闭环增益为： 1R R U U A f I O uf -== （1） 图1 反相比例放大器 由上式可知，选用不同的电阻比值R f / R 1，A uf 可以大于1，也可以小于1。
若R 1 = R f ， 则放大器的输出电压等于输入电压的负值，因此也称为反相器。
放大器的输入电阻为：R i ≈R 1直流平衡电阻为：R P = R f // R 1 。
其中，反馈电阻R f 不能取得太大，否则会 产生较大的噪声及漂移，其值一般取几十千欧 到几百千欧之间。
R 1的值应远大于信号源的 O 内阻。
2．同相比例放大器、同相跟随器 同相放大器具有输入电阻很高，输出电阻很低的特点，广泛用于前置放大器。
电路原理图如图2所示。
当开环增益为 ∞（大于104以上 图2 同相比例放大器 ）时，同相放大器的闭环增益为：1111R R R R R U U A f f I O uf +=+== （2） 由上式可知，R 1为有限值，A uf 恒大于1。
同相放大器的输入电阻为：R i = r ic其中： r ic 是运放同相端对地的共模输入电阻，一般为108Ω；放大器同相端的直流平衡电阻为：R P = R f // R 1。
若R 1 ∞（开路），或R f = 0，则A u f 为1，于是同相放大器变为同相跟随器。
此时由于放大器几乎不从信号源吸取电流，因此 U可视作电压源，是比较理想的阻抗变换器。
史上最全的运放典型应用电路及分析
史上最全的运放典型应用电路及分析运放（Operational Amplifier，简称OP-AMP）是一种非常重要的电子元件，被广泛应用于各种电路中。
它具有高增益、输入阻抗高、输出阻抗低和大动态范围等特点，适用于信号放大、滤波、求和、差分运算等各种应用。
下面将介绍几个常见的运放典型应用电路。
1. 基本运算放大器（Inverting amplifier）电路：该电路是运放最基本的应用之一，用于放大信号。
它的输入信号通过一个电阻连接到运放的一个输入引脚（负输入端），另一个输入引脚通过一个反馈电阻与输出端相连。
这样，在负输入端和输出端之间形成一个负反馈回路。
根据负反馈原理，输入信号被放大后反馈到负输入端，并与输入信号相位反向，达到放大输入信号的效果。
2. 非反转放大器（Non-inverting amplifier）电路：与基本运算放大器相比，非反转放大器电路在输入信号的反馈上有所不同。
在该电路中，输入信号直接连接到运放的一个输入引脚（正输入端），另一个输入引脚通过一个电阻与负电源端相连。
输出信号通过一个反馈电阻连接到正输入端。
这样，输出信号经过反馈后加入到正输入端，与输入信号相位相同，实现了对输入信号的放大。
3.滤波电路：运放可用于构建各种滤波电路，如低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
滤波器根据频率的不同选择性地削弱或放大信号的不同频段。
例如，低通滤波器能够削弱高频信号，使得输出信号更加接近原始信号的低频部分。
4.增益控制电路：运放可以用于实现可变增益放大器。
通过调节输入信号与反馈电阻之间的比例关系，可以实现对输出信号的不同放大倍数的控制。
这种电路广泛应用于音频设备、通信系统等领域。
5.比较器电路：利用运放的比较特性，可以将其应用为比较器。
比较器通过将待测信号与参考电压进行比较，并给出一个高低电平作为输出信号。
这种电路广泛应用于电压比较、开关控制、实现零点检测等场景。
总而言之，运放的应用非常广泛，可以根据不同的需求设计出各种典型电路。
运算放大器应用电路的设计与制作
运算放大器应用电路的设计与制作运算放大器1.原理运算放大器是目前应用最广泛的一种器件，当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。
在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。
运算放大器一般由4个部分组成，偏置电路，输入级，中间级，输出级。
图1运算放大器的特性曲线图2运算放大器输入输出端图示图1是运算放大器的特性曲线，一般用到的只是曲线中的线性部分。
如图2所示。
U对应的端子为“-”，当输入U单独加于该端子时，输出电压与输入电压U 反相，故称它为反相输入端。
U+对应的端子为“ + ”，当输入U+单独由该端加入时，输出电压与q 同相，故称它为同相输入端。
输出：U0= A(U+-UJ ; A称为运算放大器的开环增益(开环电压放大倍数)。
在实际运用经常将运放理想化，这是由于一般说来，运放的输入电阻很大，开环增益也很大，输出电阻很小，可以将之视为理想化的，这样就能得到：开环电压增益Ad=x ；输入阻抗r i=x ；输出阻抗r o=0；带宽f BW=^；失调与漂移均为零等理想化参数。
理想运放在线性应用时的两个重要特性输出电压U与输入电压之间满足关系式：Ub= Ad (L+- L U),由于A ud=^，而U 为有限值，因此，U— UL^O o即U〜U-,称为“虚短”。
由于r i二X,故流进运放两个输入端的电流可视为零，即I IB = 0,称为“虚断”这说明运放对其前级吸取电流极小上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则， 可简化运放电路的计算。
运算放大器的应用(1)比例电路所谓的比例电路就是将输入信号按比例放大的电路， 比例电路又分为反向比例电路、同相比例电路、差动比例电路。
(a) 反向比例电路反向比例电路如图3所示，输入信号加入反相输入端：对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为：U 。
訓为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻 R'= R// R F 。
运放电路的补偿
运放电路的补偿
运放电路的补偿是一项非常重要的工作，可以大大提高电路的性能和稳定性。
在运放电路中，如果没有正确地进行补偿，就会出现稳定性问题和失真问题，影响电路的工作效果。
因此，对于运放电路的设计和调试中，补偿是一个必要的步骤。
运放电路的补偿主要包括两种方式：外部补偿和内部补偿。
其中，外部补偿主要是通过添加电容或电阻来实现的，可以有效地提高电路的相位裕度和增益裕度。
内部补偿则是通过内部电路设计和参数调整来实现的，能够更好地控制电路的稳定性和失真程度。
在进行运放电路的补偿时，需要注意以下几点：首先，要选择合适的补偿方法和参数，根据电路的实际情况进行调整；其次，要注意补偿对电路的影响，避免出现不必要的失真和稳定性问题；最后，要进行充分的测试和验证，确保电路的性能和稳定性达到要求。
总之，运放电路的补偿是一个非常重要的工作，可以大大提高电路的性能和稳定性。
正确地进行补偿设计和调试，可以有效地避免电路出现问题，保证电路的正常工作。
- 1 -。
实验题目：二级运放的设计
实验题⽬：⼆级运放的设计实验题⽬：⼆级运放的设计（⽬的）：1. 学习运放中管⼦尺⼨的设计2. 学习运放组成的线性反馈系统的稳定性和频率补偿3. 学会稳定性判据和相位裕度的概念（仪器）仿真软件hspice（原理）（包括主要公式，电路图等）电路图如下：实验内容：1. 设计⼀个运放，使其直流增益≥60dB,单位增益负反馈相位裕度≥450（输出端接1PF 电容负载），电路图结构如下所⽰2. 设计好符合要求的运放后，把图⼀画在实验报告上，并标明W,L,M（管⼦个数）、Iref、Cc 的值Iref =10E-6 Cc= 2E-12M1 M2 M3 M4 L=0.4E-6 W= 1.2E-6 M=2.0M5 M6 M7 M8 L=0.4E-6 W= 1.2E-6 M=1.03. 把VdB（Vout）和VP(Vout)的曲线画在实验报告上，并求出所设计运放的实际单位增益负反馈的相位裕度。
PM=180-130=60M7 M6 M8 Vdd M1 M2 M5 Iref M3 M4 Vin+ Vin- CL=1pF Vout Vdc=2.5 ACc L0 C0 L=1GH C=1GF Vin- Vout VIN 2 (Vin+)注：1. 在⽹表中，可把Cc 放在结点A 与Vout 之间。
若需补偿右半平⾯零点时，可加电阻R 与Cc 串联。
2. ⽹表中Vdd，C0，L0，CL 不能改变值外，其余尺⼨都需⾃⼰设计3. 设计的值Iref≤10uA,Cc≤5PF。
4. M1 和M2 的个数M 为偶数5. M3 和M4 的个数M 为偶数实验⼼得体会：通过实验我学会了学习运放中管⼦尺⼨的设计和运放组成的线性反馈系统的稳定性和频率补偿并且学会稳定性判据和相位裕度的概念。
还了解运算放⼤器（简称运放）是许多模拟系统和混合信号系统中的⼀个完整部分。
各种不同复杂程度的运放被⽤来实现各种功能：从直流偏置的产⽣到⾼速放⼤或滤波。
运算放⼤器的设计可以分为两个较为独⽴的两个步骤：第⼀步是选择或搭建运放的基本结构，绘出电路结构草图。
运算放大器设计.ppt
40~8 仪表放 3.05
5
大器
8PDIP 精密,
0
50
0.5
12 0
5
8
9
0. 7
4. 5
36
/40~8
低功耗 USD 仪表放 4.95
5
大器
0.0 02
50+ 500/ G
5+2 0/G
12 0
5
8
9
PDIP- 精密低
0. ± ±2. 8/-
功耗仪 USD
7 18 25
40~8 表放大 3.05
7、低噪声运放电路 噪声模型
手册已知OP的宽带噪声输入电压密度 ER R/8(nV/ Hz)
输入电流噪声密度
En(nV/ Hz)
给定电阻阻值。
计算按照上述方式的噪声电压
计算方法：1)找到EN
ENT ENEI ER 222
2）计算噪声电流在电阻上的 噪声电压EI=INxR
3)计算电阻热噪声 E n
4 .2 n V /
Hz
1K R1 // R 2
1n V / 4nV
Hz
/
Hz
VOUT
E NT G N
1 3
V RM S
BW
4 .2 1 0 1
1000 H z
No Image
PDIP8/40~8 5
单电源, 微功耗, 仪表运 算放大 器
USD 2.10
0.0 02
250
3
83 25
பைடு நூலகம்
35
160
0. ± ±1. 18 18 35
PDIP8/40~8 5
微功耗 仪表放 大器
USD 1.40
运放相位补偿电路设计
集成运放的内部是一个多级放大器。
其对数幅频特性如图...1所示中的曲线①(实线)。
对数幅频特性曲线在零分贝以上的转折点称为极点。
图中，称P1 P2点为极点。
极点对应的频率称为转折频率，如fp1,fp2,第一个极点，即频率最低的极点称为主极点。
在极点处，输出信号比输入信号相位滞后45°，幅频特性曲线按-20dB/10倍频程斜率变化，每十倍频程输出信号比输入信号相位滞后90。
极点越多，越容易自激，即越不稳定。
为使集成运放工作稳定，需进行相位(频率)补偿。
按补偿原理分滞后补偿、超前补偿及滞后一超前补偿等。
滞后补偿:凡是使相移增大的补偿即被称为滞后补偿。
滞后补偿使主极点频率降低，即放大器频带变窄。
如补偿后只有一个极点，则被称为单极点，如图(a)所示中的曲线②。
超前补偿:凡是使相移减小的补偿即被称为超前补偿，超前补偿使幅频特性曲线出现零点,即放大器频带变宽。
在零点处输出信号比输入信号相位超前45°，幅频特性曲线按+20dB/10倍频程斜率变化。
补偿办法是将零点与补偿前的一个极点重合，如图(a)中的P2点，补偿后的幅频特性曲线如图(a)所示中的曲线③，补偿后频带展宽。
1.输入端的滞后补偿网络(外部滞后补偿)在集成运放的两输入端之问并一串联的电阻(RB)、电容(CB)的网络被称为输入端的滞后补偿。
这种补偿使通频带变窄，适用于对频带要求不高的电路。
这种方法也有助于提高集成运放的上升速率。
RB，CB的估算方法(I)在放大器增益给定的条件下暂时短接CB，在集成运放两输入端之间并联RB，RB的值由大到小的改变，直至放大器进入临界稳定状态。
这时可用示波器看到近似正弦波。
并用示波器水平(时间)轴测出振荡周期，换算出振荡频率fo实际是放大器的放大倍数等于1时的频率。
补偿电容CB的值可按下式估算，即CB》1/(RB*f)2. 反馈端超前补偿将补偿电容并在闭环放大器的外部反馈电阻上。
其补偿原理如图（a）所示的曲线③。
共源共栅两级运放的补偿-概述说明以及解释
共源共栅两级运放的补偿-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:共源共栅两级运放是一种常用的放大器电路，它由共源级和共栅级组成，具有高增益、低输入阻抗和宽带宽等优点。
然而，这种电路在实际应用中会存在一些问题，如频率响应不稳定、温度漂移大等。
为了解决这些问题，需要对共源共栅两级运放进行补偿。
本文将介绍两种常用的补偿方法，以提高运放电路的性能和稳定性。
通过对这些补偿方法的研究和应用，可以为电子工程师在实际设计中提供参考和借鉴。
json"1.2 文章结构":{"本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分介绍了文章的概述、结构和目的。
正文部分包括共源共栅两级运放的原理，以及两种补偿方法的介绍。
结论部分总结了本文的主要内容，展望了共源共栅两级运放的应用前景，并给出了结论。
"}1.3 目的本文旨在探讨共源共栅两级运放的补偿方法，通过分析其原理和现有的补偿方法，对比它们的优缺点，为工程师提供在实际设计中选择合适的补偿方法的参考依据。
同时，通过对共源共栅两级运放的补偿进行深入研究，可以更好地理解运放电路的工作原理，提高设计的准确性和稳定性。
最终，希望通过本文的分析，为工程师在实际项目中解决运放电路的补偿问题提供一定的帮助和启发。
2.正文2.1 共源共栅两级运放的原理共源共栅两级运放是一种常见的运放电路结构，由两级放大器级联而成。
在这种结构中，第一级是共源放大器，第二级是共栅放大器。
共源共栅结构的优点包括增益高、带宽宽、输入电阻大等。
在这种结构中，第一级的共源放大器起到了放大信号和提供输入阻抗的作用。
共源放大器的输入电阻高，可以有效地隔离输入信号源和第二级的共栅放大器，减少了输入端信号源的影响。
第二级的共栅放大器主要起到了增益放大和输出阻抗匹配的作用。
共栅放大器的输出电阻低，可以有效地驱动负载电路，同时提供稳定的输出信号。
整个运放电路的工作原理是：输入信号经过第一级的共源放大器放大，然后经过第二级的共栅放大器再次放大，最终输出到负载电路中。
第十章频率补偿
Sz
gm1 CCC CGD
右半面零点影响
华侨大学IC设计中心
两级运放中右半平面的零点是一个严重的问题，
因为在它的表示式中，gm较小，而要使主极点 处在适当的位置，Cc又要选得足够大。Sz比较
靠近原点。
Sz
gm1 CCC CGD
SPole Rout [1 gm9 RL ](CC CGD9 )
放大器的转换速率
华侨大学IC设计中心
放大器的转换速率
华侨大学IC设计中心
两级运放中的转换
华侨大学IC设计中心
其他补偿技术
华侨大学IC设计中心
gm1V1 Vout RL1 CL s
V1
Vout g m1 RL
1 RLCLs
Vout V1
1
1
gm2 ccs
Iin
V1 RS
其他补偿技术
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Vout
gm1RL RS gm2 CC s
Iin RLCLCC 1 gm2 RS s2 1 gm1gm2 RL RS CC gm2 RLCL s gm2
p2 ? p1
p1
gm2 gm1gm2 RL RS Cc
p2
gm1gm2 RL RS CC RL RS CLCC gm2
在增益交点频率 1处，相位为-135°
反馈系统的频率响 应有30%的峰值。
时域响应
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大信号时域响应
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模拟得到的相位裕度为65°，单位增益频率为150MHz。 然而，该电路的大信号阶跃响应，有相当大抖动。
频率补偿
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常用的运放电路包含许多极点。运放通常必须 “补偿”，以使闭环电路是稳定的，而且时间响 应的性能也是良好的。
一种CMOS二级密勒补偿运放的设计
一种CMOS二级密勒补偿运放的设计一个实际的运放电路包含很多极点，为了使运放可以正常工作必须对其进行频率补偿。
所谓“补偿”就是对运放的开环传输函数进行修正，这样就可以得到稳定的闭环电路，而且获得良好的时间响应性能。
两级运放的频率补偿存在一个问题。
我们的补偿原理是使其中一个主极点向原点靠拢，目的是使增益交点低于相位交点。
然而这样就需要一个很大的补偿电容。
大电容在集成电路中是很难制作而且不经济的。
实践证明，通过密勒效应可以以一个中等的电容器的值实现单独利用大电容才可以做到的补偿效果。
这种补偿方法就是“密勒补偿”。
一种CMOS 二级密勒补偿运放的设计，主要有第一级差分放大，第二级共源级放大，电流偏置电路以及密勒补偿电路四部分组成。
首先，手动计算各项参数，分析各项参数与性能之间的相互制约关系。
然后，利用电路EDA仿真软件对电路进行仿真，对参数进行一些微调以满足运放的设计指标。
因为数字集成电路的规律性和离散性，计算机辅助设计方法学在数字集成电路的设计中已经具有很高的自动化。
但是由于模拟电路设计的一些不确定性，一般来说，手工进行参数的预算是不能缺少的一个环节。
运算放大器（简称运放）是许多模拟系统和混合信号系统中的一个完整部分。
各种电路系统中都离不开运放：从直流偏置的产生到高速放大或滤波。
运算放大器的设计基本上是分为两个部分。
第一是选择电路结构，第二是电路的各项参数的确定。
比如静态工作电流，每个管子的尺寸等参数。
这个步骤包含了电路设计的绝大部分工作。
很多参数的确定需要不断地权衡来满足性能。
该设计第二章分析电路的原理开始,第三章接着介绍对运放的各个指标做介绍和分析。
第四章以具体的指标要求为例，分析约束条件，进行手算。
之后使用HSPICE 进行电路仿真。
2电路分析2.1 电路结构选定的 COMS 二级密勒补偿运算跨导放大器的结构如图 2.1 所示。
主要包括四部分：第一级输入级放大电路、第二级放大电路、偏置电路和相位补偿电路。
运放的相位补偿
运放的相位补偿为了让运放能够正常工作,电路中常在输入与输出之间加一相位补偿电容。
1，关于补偿电容理论计算有是有的，但是到了设计成熟阶段好象大部分人都是凭借以前的调试经验了，一般对于电容大小的取值要考虑到系统的频响（简单点说加的电容越大，带宽越窄），然后就是振荡问题；如果你非要计算，可以看看运放的输入端的分布电容是多大，举个例子，负反馈放大电路就是要保证输入端的那个电阻阻值和分布电容的乘积=反馈电阻的阻值和你要加的电容的乘积......2，两个作用1. 改变反馈网络相移，补偿运放相位滞后2. 补偿运放输入端电容的影响（其实最终还是补偿相位……）因为我们所用的运放都不是理想的。
一般实际使用的运算放大器对一定频率的信号都有相应的相移作用，这样的信号反馈到输入端将使放大电路工作不稳定甚至发生振荡，为此必须加相应的电容予以一定的相位补偿。
在运放内部一般内置有补偿电容，当然如果需要的话也可在电路中外加，至于其值取决于信号频率和电路特性运放输入补偿电容一般线性工作的放大器(即引入负反馈的放大电路)的输入寄生电容Cs会影响电路的稳定性，其补偿措施见图。
放大器的输入端一般存在约几皮法的寄生电容Cs，这个电容包括运放的输入电容和布线分布电容，它与反馈电阻Rf组成一个滞后网络，引起输出电压相位滞后，当输入信号的频率很高时，Cs的旁路作用使放大器的高频响应变差，其频带的上限频率约为：ωh=1／(2πRfCs)若Rf的阻值较大，放大器的上限频率就将严重下降，同时Cs、Rf引入的附加滞后相位可能引起寄生振荡，因而会引起严重的稳定性问题。
对此，一个简单的解决方法是减小Rf的阻值，使ωh高出实际应用的频率范围，但这种方法将使运算放大器的电压放大倍数下降(因Av=-Rf/Rin)。
为了保持放大电路的电压放大倍数较高，更通用的方法是在Rf上并接一个补偿电容Cf，使RinCf网络与RfCs网络构成相位补偿。
RinCf将引起输出电压相位超前，由于不能准确知道Cs的值，所以相位超前量与滞后量不可能得到完全补偿，一般是采用可变电容Cf，用实验和调整Cf的方法使附加相移最小。
带你了解反馈电路中的相位补偿
带你了解反馈电路中的相位补偿2004年，帮朋友做镍氢充电器，利用镍氢电池充满电时电压有一个微小的下降这个特点来识别是否已经充满，比如1.2V的镍氢电池，快充满的时候，电压在1.35V，之后逐步下降，电压可以低于1.30V。
所以需要单片机间歇检测电池两端电压，大概充3秒钟电再停止，之后检测电池两端电压。
因为需要识别下降的微小电压，所以需要加一级运放，放大这个下降的幅度，如下图：那个时候刚进入社会，实践经验不足，为了更好的提升放大性能提高稳定性，想当然的在运放的反相输入端并了一颗小电容，我记得大概是10nF，如下图：调试程序的时候发现，电池降压的信号很难检测到，往往电池充满发热很久才能检测到，这个问题困扰了一段时间没有解决，朋友带回香港，跟一个硬件人员一起调试，用示波器一个个脚的看信号，最终发现运放输出存在短时间的振荡，而这个振荡导致了信号采样问题，于是我很快想到是自己加了这颗电容的问题，并且在脑子中想象了整个振荡过程，给朋友做了分析。
这个画蛇添足行为，最终导致了这个项目失败。
上几年做红外温度测试仪，温度范围是400~1200度，采用PID红外传感器，电流转电压放大部分电路如下图：测试中发现，在700度附近温度测量不准，最后用示波器看输出，发现在这个温度点上，输出出现了振荡，这个时候马上想到，因为PID传感器，内阻高，寄生电容大，等价于在反相输入上并联了一颗电容，类似镍氢电池的放大了，所以马上按如下电路改进：在做手机期间，测试发现一些劣质手机充电器，用示波器测量发现，其输出电压的纹波，除了100KHz附近的开关纹波外，还有一个5K附近的正弦波基于5V附近波动，比如输出电压5V，实际则是在4.8~5.2V之间按5KHz的频率波动，当时很奇怪怎么产生这个波动的？以上三个案例是我碰到的，虽然前两个问题解决了，但是还留有困惑，随着自己对运放理解的深入，认识到这些问题的出现，都是跟相位有关，但是看很多运放方面的书，。
如何使用米勒电容对运算放大器补偿？
如何使用米勒电容对运算放大器补偿?目录1 .什么是米勒补偿(MiI1erComPenSation)? .......................................................................................................................................... I 2 .利用米勒补偿 ........................................................................................ 1 3 .米勒效应(Mi11erEffeCI) ................................................................................................................................................................... 3 4 .米勒电容 ............................................................................................ 4 5 .嵌套mi∏er 补偿：传输函数及其性质 ..................................................................... 5 6 . 一点历史 .. (7)米勒电容(Mi11erCaPaCitanCe)通常用于运算放大器频率补偿的方法中。
在我之前的文章中，我们讨论了运算放大器频率补偿和一种通过并联电容的补偿方法。
目前最广泛使用的频率补偿技术称为米勒频率补偿(MiHerfreqUenCycompensation),我们将在本文中探讨它。
集成运放相位补偿电路设计的详细解析
集成运放相位补偿电路设计的详细解析集成运放相位补偿电路是一种常用的电路设计，可以用来解决运放在高频下的相位失真问题。
本文将详细解析集成运放相位补偿电路的设计原理和步骤。
我们需要了解相位失真的原因。
在高频信号传输中，电路中的电感和电容会对信号的相位产生影响，导致信号的相位失真。
为了解决这个问题，我们可以通过设计相位补偿电路来补偿信号的相位失真。
相位补偿电路的设计步骤如下：1. 确定相位失真的频率范围：首先，我们需要确定电路中相位失真发生的频率范围。
可以通过测量电路的频率响应来确定相位失真的频率范围。
2. 选择合适的相位补偿网络：根据相位失真的频率范围，我们可以选择合适的相位补偿网络。
常用的相位补偿网络包括RC网络和LC 网络。
选择相位补偿网络时，需要考虑相位补偿的范围、带宽和阻抗匹配等因素。
3. 计算相位补偿网络的参数：根据相位补偿网络的类型，我们可以通过计算来确定相位补偿网络的参数。
例如，对于RC网络，我们可以通过计算电阻和电容的数值来确定相位补偿网络的参数。
4. 绘制相位补偿电路的电路图：根据相位补偿网络的参数，我们可以绘制相位补偿电路的电路图。
在电路图中，相位补偿网络应与运放的输入端和反馈电路相连接。
5. 进行电路仿真和调试：在设计完成后，我们可以使用电路仿真软件来验证相位补偿电路的性能。
通过仿真，我们可以观察信号的相位失真情况，并进行必要的调整和优化。
总结起来，集成运放相位补偿电路设计的步骤包括确定相位失真频率范围、选择相位补偿网络、计算网络参数、绘制电路图和进行仿真调试。
通过这些步骤，我们可以设计出满足要求的相位补偿电路，有效解决运放在高频下的相位失真问题。
相位补偿电路的设计原理和步骤在电子工程中有着广泛的应用，特别是在高频信号传输和放大领域。
通过合理的相位补偿电路设计，可以提高电路的相位准确性和信号质量，从而实现更好的信号传输和放大效果。
因此，掌握相位补偿电路设计的原理和方法对于电子工程师来说是非常重要的。
运放电路的补偿
运放电路的补偿
运放电路的补偿是指在设计和调试过程中，为了使运放电路的性能更加稳定和可靠，对电路进行一系列的优化和调整。
一般来说，运放电路需要进行两种类型的补偿：频率补偿和稳定性补偿。
频率补偿是指通过对电路的电容、电阻等元件进行调整，使得运放电路在不同频率下的增益、相位等性能指标可以保持稳定。
这种补偿方法主要应用于高频运放电路中，如功率放大器、滤波器等。
稳定性补偿是指通过对运放电路的反馈回路进行调整，使得电路的输出稳定性更高、抗干扰能力更强。
在运放电路中，反馈回路的设计和调整非常重要，因为反馈回路的稳定性直接影响整个电路的性能和可靠性。
总之，对于运放电路的补偿，设计师需要深入了解电路的工作原理和性能特点，结合实际应用需求，通过合理的元件选型、电路布局和参数调整等手段，使得电路在不同工作条件下能够保持稳定、可靠的性能表现。
- 1 -。
两级运放的频率补偿
' p3
'p 2 1/ RLCL
'p1 Rout11CE 1
0
g p2 m9 CL
p1 Rout11 CE 1 Av 2 CC
1
其中RS 代表第一级的输出电阻， RL ro 9 || ro11，CC 为密勒补偿电容
M7 M5 M9
' ★这两个表达式是在假定 p1 p 2 的基础上得到的。然而，在补偿之前p1和 p 2具有相同的数量级。对于CC 0和较大的C L， p 2 1/ RL CL 。
★为比较补偿前后 p 2的数值，我们考虑一般的情况：CC CGD 9 CE , p2
' ★ p 2 / p 2
A E
VDD M8
VDD
RS CE
M9
Vin CC RL CL
Vout
M6
F
M 10
B
Vout1
M3
X
M4
Y
Vout2
CL
CL
M 11
20log|G(s)H s |
Vin
M1
M2
M 12
20 log K
p1
I SS
1 ? RS 1 g m9 RL CC CGD 9 CE RL CC CGD 9 CL RS 1 g m9 RL CC CGD 9 CE RL CC CGD 9 CL ? RS RL CC CGD 9 CE CC CGD 9 CL CE CL
1 RS 1 g m9 RL CC CGD 9 CE RL CC CGD 9 CL RS 1 g m9 RL CC CGD 9 CE RL CC CGD 9 CL RS RL CC CGD 9 CE CC CGD 9 CL CE CL
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集成运放的内部是一个多级放大器。
其对数幅频特性如图...1所示中的曲线①(实线)。
对数幅频特性曲线在零分贝以上的转折点称为极点。
图中，称P1 P2点为极点。
极点对应的频率称为转折频率，如fp1,fp2,第一个极点，即频率最低的极点称为主极点。
在极点处，输出信号比输入信号相位滞后45°，幅频特性曲线按-20dB/10倍频程斜率变化，每十倍频程输出信号比输入信号相位滞后90。
极点越多，越容易自激，即越不稳定。
为使集成运放工作稳定，需进行相位(频率)补偿。
按补偿原理分滞后补偿、超前补偿及滞后一超前补偿等。
滞后补偿:凡是使相移增大的补偿即被称为滞后补偿。
滞后补偿使主极点频率降低，即放大器频带变窄。
如补偿后只有一个极点，则被称为单极点，如图2.21(a)所示中的曲
线②。
超前补偿:凡是使相移减小的补偿即被称为超前补偿，超前补偿使幅频特性曲线出现零点,即放大器频带变宽。
在零点处输出信号比输入信号相位超前45°，幅频特性曲线按+20dB/10倍频程斜率变化。
补偿办法是将零点与补偿前的一个极点重合，如图2.21(a)中的P2点，补偿后的幅频特性曲线如图2.21(a)所示中的曲线③，补偿后频带展宽。
1.输入端的滞后补偿网络(外部滞后补偿)
在集成运放的两输入端之问并一串联的电阻(RB)、电容(CB)的网络被称为输入端的滞后补偿。
这种补偿使通频带变窄，适用于对频带要求不高的电路。
这种方法也有助于提高集成运放的上升速率。
RB，CB的估算方法(I)
在放大器增益给定的条件下暂时短接CB，在集成运放两输入端之间并联RB，RB的值由大到小的改变，直至放大器进入临界稳定状态。
这时可用示波器看到近似正弦波。
并用示波器水平(时间)轴测出振荡周期，换算出振荡频率fo实际是放大器的放大倍数等于1时的频率。
补偿电容CB的值可按下式估算，即
CB》1/(RB*f)
2. 反馈端超前补偿
将补偿电容并在闭环放大器的外部反馈电阻上。
其补偿原理如图2.21（a）所示的曲线③。
这种补偿叮以展宽高频带宽，电路图如图2.2.13所示。
(1)抵消第二个极点的补偿
(2)削弱输入分布电容影响的补偿
将补偿电容并在闭环放大器的外部反馈电阻上，使输入信号在高频时能直接耦合到输出端，削弱输入分布电容的影响，改善电路的高频特性，电路图如图2.2.14所示。
补偿条
件为
RF*CB = Rr*Cr
式中，r为输入端分布电容。