运放补偿电容

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超基础知识点:模拟技术之运放补偿电容问题

超基础知识点:模拟技术之运放补偿电容问题

超基础知识点:模拟技术之运放补偿电容问题
电子工程师都清楚,在设计运放电路的时候,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。

那幺对于运放补偿电容你们又真正的了解多少呢?本文主要给大家来详细的讲讲模拟技术之运放补偿电容问题。

 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。

运放电路的补偿

运放电路的补偿

运放电路的补偿运放电路是电子技术中非常重要的一个组成部分。

运用它可以达到电信号处理、放大等的目的。

但是在使用运放电路的过程中,我们可能会遭遇到一些问题,其中一个较为常见的问题就是它的补偿。

那么,如何进行运放电路的补偿呢?第一步:了解什么是运放电路的补偿在使用运放电路时,我们经常会发现在输入信号频率过高时输出信号会出现失真、振荡等问题。

这是由于运放本身的带宽限制,导致它无法完全跟随高频信号的变化而输出对应的信号。

这种现象就是常说的“运放电路失真”,需要进行补偿来解决这个问题。

第二步:有选择性地增加电容运放电路的失真现象是由带宽限制引起的,因此我们可以通过增加运放器件内部的电容来提高运放电路的带宽,减少失真。

具体实现方法可以利用内部的补偿电容靠近某些特定引脚,或者通过外部接入一个反馈电容或电容发生器来进行补偿。

其中,增加的电容需要根据实际情况调整大小,过小则达不到补偿效果,过大会使交流增益下降、相位延迟等问题更加严重。

第三步:调整电容和电阻除了增加电容外,我们还可以通过调整电容和电阻来进行运放电路的补偿。

其中,常见的是利用双电容电路实现补偿。

通过改变反馈电容和输入电容的值,并调整它们与固定电阻之间的比例关系,就可以完成运放电路的补偿。

第四步:增加电感和补偿电容如果上述方法都不能解决失真问题,我们可以利用外部增加一个补偿网络来进行补偿。

这个补偿网络通常由一个单纯的电感串联一个电容组成(LC串联电路)。

其中电感的作用是延迟输入端信号,电容的作用是提高输出端频响。

值得注意的是,串联的电感和电容需要根据实际情况调整,同时还需要避免和运放的特性参数发生冲突,否则会引起新的失真问题。

最后,需要指出的是,不同的运放器件具有其特殊的失真特性和补偿方法,所以在实际使用过程中需要根据不同的运放器件进行相应的补偿。

同时还需要进行实际测试,根据实际情况调整补偿电路并进行优化,最终得到高性能、稳定可靠的运放电路。

运放电路输入端加电容电路自激振荡的原因

运放电路输入端加电容电路自激振荡的原因

运放电路输入端加电容电路自激振荡的原因1. 概述运放电路是电子电路中常用的一种放大电路,具有高输入阻抗、低输出阻抗、大增益等优点,广泛应用于电子设备中。

然而,在一些情况下,运放电路的输入端加电容后会出现自激振荡的现象,给电路稳定性和性能带来负面影响。

本文将简要分析运放电路输入端加电容电路自激振荡的原因,并探讨解决方法。

2. 运放电路输入端加电容电路概述运放电路通常由运放芯片、电阻、电容等元器件组成,用于信号放大、滤波、积分、微分等功能。

当在运放电路的输入端加上电容后,原理上是为了在输入端滤除直流信号,只透过交流信号,以起到滤波和对称交流信号的作用。

但在实际应用中,有时候会发现运放电路输入端加电容后出现自激振荡现象。

3. 自激振荡的原因(1)相位延迟:在运放电路中,当输入端加电容时,由于电容器的特性,导致输入信号的相位延迟。

当输入信号的相位延迟到达运放电路的反馈环路时,可能引起电路的共振和自激振荡。

(2)反馈路径:在运放电路中,反馈路径如果设计不当,或者在输入端加电容后,在反馈路径中出现相位差,也可能会导致自激振荡的问题。

特别是在高频段,更容易出现这种情况。

4. 解决方法(1)增加补偿电容:在运放电路输入端加电容后出现自激振荡时,可以考虑增加补偿电容来抑制振荡。

适当增加补偿电容,可以起到抑制高频振荡的作用,提高电路的稳定性。

(2)选择合适的运放芯片:在设计运放电路时,选择合适的运放芯片也是避免自激振荡的重要方法。

一些特殊应用场景下,可能需要选择特殊结构和参数的运放芯片,以满足要求。

(3)优化反馈网络:在运放电路设计中,要合理设计反馈网络,避免相位差引起的自激振荡。

通过优化反馈网络的结构和参数,可以有效地降低电路的振荡风险。

5. 结论运放电路输入端加电容电路自激振荡的原因主要在于相位延迟和反馈路径设计不当。

为了解决这一问题,可以采取增加补偿电容、选择合适的运放芯片和优化反馈网络等方法。

在实际设计中,需要对电路的稳定性和性能进行充分的考虑,合理选择元器件和参数,以避免自激振荡的问题。

运放 反馈环路里 有电容

运放 反馈环路里 有电容

运放反馈环路里有电容运放是一种重要的电子元件,广泛应用于放大电路、滤波电路、比较电路等电子设备中。

在运放的反馈环路中,电容起着关键的作用。

首先,让我们先了解一下运放和反馈环路的基本概念。

运放是一种电子放大器,它具有高输入阻抗、低输出阻抗、大开环增益和微小偏置电流等特点。

反馈环路是将运放的输出信号再次送回到输入端,通过调节反馈信号的幅度和相位,实现对运放工作状态的控制。

电容作为反馈环路中的元件之一,起到了至关重要的作用。

首先,电容能够实现信号的相位延迟。

通过选取合适的电容数值,可以使得反馈信号的相位与输入信号的相位形成适当的差距,从而实现对运放输出信号相位的控制。

其次,电容能够实现信号的频率选择性。

通过选择不同数值的电容,可以实现对不同频率的信号进行放大或抑制,从而实现滤波的效果。

此外,电容还能够实现对运放输出信号的稳定性控制,减小运放的漂移和噪声。

然而,在使用电容作为反馈环路元件时,我们也需要注意一些问题。

首先,电容的极性需要正确连接,否则会引起电流的反向流动,影响电路的正常工作。

其次,电容的数值选择需要根据具体应用需求进行合理的选取,过大或过小的电容数值都会影响电路的性能表现。

此外,电容本身也存在一定的寿命和损耗问题,需要定期检测和更换。

综上所述,电容在运放的反馈环路中起着至关重要的作用。

它能够实现对运放输出信号相位和频率的控制,提高电路的稳定性和性能表现。

然而,在使用电容时我们也需要注意一些问题,如正确连接极性、合理选择数值等。

因此,在实际应用中,我们应当充分了解电容的特性,并根据具体需求进行合理的选取和使用,以充分发挥电容在运放反馈环路中的作用。

运放电路的补偿

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。

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运放中接电容的作用

运放中接电容的作用
电源回馈自激。从运算放大器的内部结构分析,他是一个多级的放大电路,一般的运放 都是 3 级以上电路组成,前级完成高增益放大和电位的移动,第 2 级完成相位补偿功能,末 级实现功率放大。如果供给运放的电源的内阻较大,末级的耗电会造成电源的波动,此波动 将影响前级的电路的工作,并被前级放大,造成后级电路更大的波动,如此恶性循环,从而 产生自激。
解决办法 电容校正
运放反馈电阻并接反馈电容
接入的电容相当于并联在前一级的负载上,在中、低频时,由于容抗很大,所以这个电 容基本不起作用。高频时,由于容抗减小,使前一级的放大倍数降低,从而破坏自激振荡的 条件,使电路稳定工作。
这种校正方法实质上是将放大电路的主极点频率降低,从而破坏自激振荡的条件,所以 也称为主极点校正。
2 运放的自激震荡 OP37 等运放,在设计时,为了提高高频响应,其补偿量较小,当反馈较深时会出现自激
现象。通过测量其开环响应的 BODE 图可知,随着频率的提高,运放的开环增益会下降,如果 当增益下降到 0db 之前,其相位滞后超过 180 度,则闭环使用必然自激。
自激振荡的引起,主要是因为集成运算放大器内部是由多级直流放大器所组成,由于每 级放大器的输出及后一级放大器的输入都存在输出阻抗和输入阻抗及分布电容,这样在级间 都存在 R-C 相移网络,当信号每通过一级 R-C 网络后,就要产生一个附加相移。此外,在运 放的外部偏置电阻和运放输入电容,运放输出电阻和容性负载反馈电容,以及多级运放通过 电源的公共内阻,甚至电源线上的分布电感,接地不良等耦合,都可形成附加相移。结果, 运放输出的信号,通过负反馈回路再叠加增到 180 度的附加相移,且若反馈量足够大,终将 使负反馈转变成正反馈,从而引起振荡。
校正网络应加在时间常数最大,即极点频率最低的放大级。通常可接在前级输出电阻和 后级输入电阻都比较高的地方。

运放相位补偿电容

运放相位补偿电容

运放相位补偿电容运放相位补偿电容是一种常用的电路元件,它在电子电路设计和实验中起到重要作用。

本文将介绍运放相位补偿电容的原理、应用以及选取等方面的内容,旨在为读者提供全面的指导。

首先,我们来了解一下运放相位补偿电容的原理。

运放是一种重要的电子器件,用于放大信号并保持良好的相位响应。

然而,由于运放本身的内部结构和元件参数的特性,可能会导致相位延迟或相位提前的现象。

为了解决这个问题,引入了相位补偿电容。

运放相位补偿电容通过选择合适的电容值来调整运放的相位特性,使得放大的信号在频率响应上保持相位一致。

这样,可以避免信号失真和频率失真的情况发生,提高电路的性能和稳定性。

然后,让我们来看一看运放相位补偿电容的应用领域。

运放相位补偿电容广泛应用于各种电子电路、电子设备以及通信系统中。

例如,在音频放大器中,运放相位补偿电容可以用于保证音质的清晰度和准确性;在高频射频放大器中,相位补偿电容可用于保证信号的稳定性和传输质量;在数据通信系统中,运放相位补偿电容也能起到重要的作用,确保传输信号的准确性和可靠性。

总之,无论是在家庭电子产品还是工业设备中,运放相位补偿电容都扮演着关键的角色。

最后,我们来谈谈运放相位补偿电容的选取方法。

在选择运放相位补偿电容时,需要考虑电路的工作频率和信号的特性。

一般来说,较低的频率对应着较大的相位延迟,而较高的频率对应着较大的相位提前。

因此,需要根据具体实际情况选择合适的电容值,以实现理想的相位补偿效果。

此外,还需考虑电容的耐压和温度特性,以确保电路的安全性和稳定性。

综上所述,运放相位补偿电容在电子电路设计和实验中起到关键作用。

本文对其原理、应用及选取进行了详细介绍,希望读者通过本文的指导,能更好地理解和应用运放相位补偿电容,提升电路性能和信号质量。

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

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。

运放的相位补偿

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。

补偿电容的计算方法

补偿电容的计算方法

补偿电容的计算方法
1、检测电机正常负荷时的功率P和功率因数COSφ1。

2、确定你要将功率因数补偿到多少,即COSφ2。

3、计算需要补偿的电容:Q=P(tgφ1-tgφ2).
注:在投入前可根据电机铭牌数据估算。

如额定状态下电机功率因数COSφ1=0.85,要补偿到功率因数COSφ2=0.93,COSφ1=0.85 =》φ1=35.32 =》 tgφ1=0.6197
COSφ2=0.93 =》φ2=23.96 =》 tgφ2=0.3952
则Q=P(0.6197-0.3952)=0.2245P
就是要按照电机容量的22.45%进行补偿。

相关公式:
无功功率
Q=U2/Xc
其中:Q、U、Xc分别为无功功率、电压、电容器容抗
容抗等于
Xc = 1/(ω×C)= 1/(2×π×f×C);
Xc--------电容容抗值;欧姆
ω---------角频率
π---------3.14;
f---------频率,对工频是50HZ;
C---------电容值法拉F
无功就地补偿容量可以根据以下经验公式确定:
Q≤ U I
式中:Q——无功补偿容量(kvar)
U——电动机的额定电压(V)
I
——电动机空载电流(A)。

运放 恒流源 相位补偿

运放 恒流源 相位补偿

运放恒流源相位补偿
在运放(运算放大器)的电路中,相位补偿是为了确保电路的稳定性和正常工作。

相位补偿主要解决两个问题:
改变反馈网络相移:运放都有一定的相位滞后,这可能导致信号反馈到输入端时,放大电路工作不稳定甚至发生振荡。

为了补偿这种相位滞后,常常需要在电路中加入相位补偿环节。

补偿运放输入端电容的影响:实际使用的运放对一定频率的信号都有相应的相移作用,这种相移会导致信号的失真。

为了减小这种失真,可以在电路中加入补偿电容,用以补偿运放输入端电容的影响。

恒流源在运放电路中的应用主要是为电路提供稳定的电流,确保电路在各种工作条件下都能保持稳定的性能。

恒流源与相位补偿的结合使用,可以进一步提高电路的稳定性和性能。

相位补偿的具体方法包括滞后补偿、超前补偿和滞后-超前补偿等。

其中,滞后补偿使主极点频率降低,即放大器频带变窄;而超前补偿则使幅频特性曲线出现零点,即放大器频带变宽。

在选择补偿电容时,需要注意其值的大小会影响到电路的性能。

如果补偿电容过大,可能会导致电路的带宽变窄;而补偿电容过小,则可能无法完全补偿运放的相位滞后,导致电路仍然不稳定。

因此,需要根据具体的电路参数和性能要求来选择合适的补偿电容值。

运放补偿电容

运放补偿电容

一种应用于CMOS运放的高速间接反馈补偿技术本文摘自《现代电子技术》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=反馈电容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。

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?

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。

运算放大器常见参数解析

运算放大器常见参数解析

运放常见参数总结1.输入阻抗和输出阻抗(Input Impedance And Output Impedance)一、输入阻抗输入阻抗是指一个电路输入端的等效阻抗。

在输入端上加上一个电压源U,测量输入端的电流I,则输入阻抗Rin就是U/I。

你可以把输入端想象成一个电阻的两端,这个电阻的阻值,就是输入阻抗。

输入阻抗跟一个普通的电抗元件没什么两样,它反映了对电流阻碍作用的大小。

对于电压驱动的电路,输入阻抗越大,则对电压源的负载就越轻,因而就越容易驱动,也不会对信号源有影响;而对于电流驱动型的电路,输入阻抗越小,则对电流源的负载就越轻。

因此,我们可以这样认为:如果是用电压源来驱动的,则输入阻抗越大越好;如果是用电流源来驱动的,则阻抗越小越好(注:只适合于低频电路,在高频电路中,还要考虑阻抗匹配问题。

另外如果要获取最大输出功率时,也要考虑阻抗匹配问题二、输出阻抗无论信号源或放大器还有电源,都有输出阻抗的问题。

输出阻抗就是一个信号源的内阻。

本来,对于一个理想的电压源(包括电源),内阻应该为0,或理想电流源的阻抗应当为无穷大。

输出阻抗在电路设计最特别需要注意但现实中的电压源,则不能做到这一点。

我们常用一个理想电压源串联一个电阻r的方式来等效一个实际的电压源。

这个跟理想电压源串联的电阻r,就是(信号源/放大器输出/电源)的内阻了。

当这个电压源给负载供电时,就会有电流I从这个负载上流过,并在这个电阻上产生I×r的电压降。

这将导致电源输出电压的下降,从而限制了最大输出功率(关于为什么会限制最大输出功率,请看后面的“阻抗匹配”一问)。

同样的,一个理想的电流源,输出阻抗应该是无穷大,但实际的电路是不可能的三、阻抗匹配阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。

阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。

我们先从直流电压源驱动一个负载入手。

由于实际的电压源,总是有内阻的(请参看输出阻抗一问),我们可以把一个实际电压源,等效成一个理想的电压源跟一个电阻r串联的模型。

运放频率补偿

运放频率补偿

运放频率补偿运放频率补偿是指在运放电路中,通过采取一定的措施来提高运放的频率响应的方法。

在实际应用中,运放的频率响应往往会受到多种因素的影响,如输入电容、输出电容、开环增益、内部电容等。

为了提高运放的频率响应,可以采取以下几种常见的补偿方法。

一、极点补偿在运放的传递函数中,如果极点位置导致频率响应下降,可以通过极点补偿来提高运放的频率响应。

极点补偿是指在运放电路中增加一个或多个补偿电容,使得极点位置移动到更高的频率位置,从而提高运放的频率响应。

二、零点补偿在运放的传递函数中,如果零点位置导致频率响应上升,可以通过零点补偿来改善运放的频率响应。

零点补偿是指在运放电路中增加一个或多个补偿电容,使得零点位置移动到更低的频率位置,从而改善运放的频率响应。

三、带宽增强带宽增强是通过改变运放的内部结构或采用特殊的电路技术来提高运放的频率响应。

其中一种常见的方法是采用高频增益补偿技术,通过在运放电路中增加一个或多个高频增益电路,使得运放在高频范围内具有更高的增益,从而提高运放的频率响应。

四、电流镜补偿电流镜补偿是通过在运放电路中增加一个或多个电流镜电路来改善运放的频率响应。

电流镜补偿的原理是通过在运放电路中引入一个高频的反馈路径,使得运放在高频范围内具有更高的增益,从而提高运放的频率响应。

五、反馈补偿反馈补偿是通过改变运放的反馈网络来提高运放的频率响应。

其中一种常见的方法是采用电容负反馈技术,通过在运放的反馈网络中增加一个或多个电容,使得运放在高频范围内具有更高的增益,从而提高运放的频率响应。

运放频率补偿在实际应用中具有重要意义。

对于需要处理高频信号的电路,如音频放大器、射频前端等,提高运放的频率响应可以保证信号的传输质量和准确性。

同时,在一些特殊的应用场合,如超声波传感器、精密测量仪器等,运放频率补偿也可以提高系统的稳定性和灵敏度。

运放频率补偿是提高运放电路频率响应的重要方法。

通过极点补偿、零点补偿、带宽增强、电流镜补偿和反馈补偿等手段,可以有效地提高运放的频率响应。

运放补偿电容

运放补偿电容

相位补偿设计方法:注:Cin可近似等于运放的输入引脚电容,现在最新的运放的输入电容一般为几pF,具体要参考数据手册。

实际应用:一种应用于CMOS运放的高速间接反馈补偿技术潘宇,吴琨(西安电子科技大学陕西西安710071)1 引言现代集成电路模块中,CMOS运算放大器是其中非常重要的模块。

过去都是用Miller电容补偿技术对CMOS 运算放大器进行补偿,然而,由于补偿电容Cc会在右半平面(RHP)产生一个零点,这个零点会使相位余度减小,因此必须用大的补偿电容Cc对CMOS运算放大器进行补偿。

这样,大的补偿电容会导致运放的单位增益降低,当负载电容Ct大小与Cc相当时,运放的稳定性急剧下降。

本文给出间接反馈补偿技术细节设计,这种技术能使运放速度更快,同时极大减少版图面积,图1给出用直接Miller补偿技术的运放,运放是在CMOS 0.5工艺下的设计完成。

偏置电路如图2所示。

2间接反馈补偿两级直接反馈补偿运放中,通过反馈补偿电容Cc,通道电流可以表示为:iC=vout/(1/jωCc)。

电流间接注入输出端,使得极点转移,补偿实现,同时产生零点。

只要避免电流直接流入输出端,这个零点就可以消失。

避免直接流入输出端的补偿电流可以通过如下几种方法产生:共用运放栅极;采用cascode结构;串接一个工作在线性区的三级管。

如图3所示,反馈电流通过内部低阻抗节点vx流入输出端,这种低阻抗节点由两个串接管构成,其中一个工作在线性区。

因此零点可以避免。

图3(b)为拓扑结构,这种结构使补偿电容与电源到地的噪声隔离,因此运放具有很高的电源抑制比。

如图4给出运放的小信号频域响应模型,用他来算出运放的间接反馈频率响应方程。

节点①的方程为:左极点fz增加了相位余度与运放速度。

通过Cc,相位高速转换。

这使得输出信号值反馈回节点①处,形成正反馈。

这个正反馈增加了运放的速度,而第二主极点f2为高频极点,他对运放的稳定性影响不大。

在满足相位余度与增益下可以考虑用更大的负载电容,在同样值的电源下,所用面积更小。

运放电路的补偿

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。

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两级运放米勒电容补偿,两个极点为共轭复极点吗

两级运放米勒电容补偿,两个极点为共轭复极点吗

两级运放米勒电容补偿,两个极点为共轭复极点吗两级运放米勒电容补偿是一种常见的电路设计技术,可以用来解决运放电路中由于输入和输出电容引起的相位失真问题。

而两个极点为共轭复极点则是指在补偿电路中存在两个成对的复数极点。

为了更好地理解米勒电容补偿和共轭复极点的概念,我们需要先了解一些关于运放的基本知识。

运放是一种高增益放大器,它可以将微小的信号放大到较大的幅度。

然而,由于运放输入和输出都存在电容,这些电容会导致信号的相位失真,影响电路的性能。

而米勒电容补偿的主要目的就是在运放的输入和输出之间添加适当的补偿电容,以消除或减小相位失真的影响。

补偿电容的选择和放置位置是十分关键的,如果选择不当或者放置位置不恰当,反而会引入新的问题。

在设计过程中,我们需要计算运放的开环增益和相位响应。

一般情况下,运放的相位响应会在低频时增益较大,而在高频时增益逐渐降低。

这是由于运放的内部电容对高频信号的响应慢于低频信号。

通过米勒电容补偿可以使得运放的相位响应平坦化,从而解决相位失真的问题。

具体来说,补偿电容的作用是将运放输入和输出之间的电容效应转移到某一个特定的频率上。

通过选择适当的补偿电容值和放置位置,可以将运放的相位响应校正到所需的平坦状态。

而共轭复极点是指在补偿电路中存在两个成对的复数极点,实际上是由补偿电容和运放内部极点之间的相互作用所导致的。

这两个极点具有共轭复数的性质,其频率位置和补偿电容值的选择密切相关。

当共轭复极点在补偿电路中出现时,它们可以有效地抵消运放的内部极点带来的影响,从而实现相位响应的校正。

因此,共轭复极点在设计过程中是非常重要的,其频率位置和补偿电容值的选择需要严密的计算和分析。

总之,两级运放米勒电容补偿是解决运放相位失真问题的一种常见方法。

通过选择适当的补偿电容值和放置位置,并且确保共轭复极点的正确性,可以有效地解决相位失真的影响,提高电路性能。

因此,在运放电路设计中,需要充分理解和应用米勒电容补偿和共轭复极点的概念。

多级运放稳定性分析及补偿方法

多级运放稳定性分析及补偿方法

多级运算放大器的频率补偿分析Bo yang 2009-5-3 由于单级运算放大器cascode不能满足低电压的要求,而且短沟道效应和深亚微米CMOS的本征增益下降,所以要使用多级放大,这样就涉及到频率补偿的问题。

大部分的频率补偿拓扑结构都是采用极点分离和零极点抵消技术(使用电容和电阻)。

对于两级运算放大器而言这样的补偿无论是在理论分析还是在实际电路中都是可行的,但是对于多级放大器而言,要考虑的因素很多(电容面积,功耗,压摆率等)。

而且理论的分析不一定都适用于实际的电路。

所以对于多级放大器的频率补偿,这里给出了几种拓扑结构。

由于系统结构,传输函数都很复杂,所以在分析这些拓扑结构之前先给出一些假设条件:1):假设每一级的增益都远远大于1;2):假设负载电容和补偿电容都大于寄生集总电容;3):每一级之间的寄生电容忽略不计。

以上这些假设都是很容易满足,而且在大部分电路中都是满足这些条件条件的。

一single stage对于单级放大器而言,其频率响应比较好,只有一个左半平面得极点,没有零点,所以整个系统是稳定的。

极点位置为:。

其增益带宽积为GBW=gmL/CL.所以可以通过增大跨导,减小输出电容的方式来增大带宽。

实际上它的相位裕度没有90度,是因为存在着寄生的零极点。

二这些寄生的零极点于信号路径上的偏置电流和器件的尺寸有关,所以单位增益带宽也不能无限制的增加,而是等于寄生最小极点或者零点的一半为比较合适的,而且大的偏置电流和小的器件尺寸对于稳定性是必要的二 two stage对于两级的运放,就是采用简单的米勒补偿(SMC)。

其补偿的结构如下所示:对于这种结构的传递函数可以表述如下从传递函数中很容易知道零极点位置。

其中一个右半平面得零点和两个极点。

为了保证系统稳定性,次极点和零点要在比单位增益频率大的地方,这样就要求Cm很大并把主极点推的很低,这样增益带宽积就要减小,要保持同样的速度即单位增益带宽,就要求大的功耗(增加跨导)通常选择次极点在单位增益频率两倍的位置。

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一种应用于CMOS运放的高速间接反馈补偿技术
本文摘自《现代电子技术》
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=反馈电容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。

若Rf=10kΩ,Cf的典型值丝边3~10pF。

对于电压跟随器而言,其Cf值可以稍大一些。

运放输出电容的补偿
对于许多集成运算放大电路,若输出负载电容CL的值比100pF大很多,由于输出电容(包括寄生电容)与输出电阻将造成附加相移,这个附加相移的累加就可能产生寄生振荡,使放大器工作严重不稳定。

解决这一问题的方法是在运放的输出端串联一个电阻Ro,使负载电容CL与放大电路相隔离,如图所示,在Ro的后面接反馈电阻Rf,这样可以补偿直流衰
减,加反馈电容Cf会降低高频闭环电压放大倍数,Cf的选取方法是:使放大电路在单位增益频率fT时的容抗Xcf≤Rf/10,又Xf=l/(2πfTCf),一般情况下,Ro=50~200Ω,Cf约为
3~10pF
除了上述不稳定因素之外,还存在其他一些不稳定因素,有些是来自集成芯片自身。

有些是源于系统电路(例如电源的内阻抗的耦合问题)。

有时使用很多方法都难以解决不稳定问题,但采用适当的补偿方法后可使问题迎刃而解。

例如。

当放大器不需要太宽的频带和最佳转换速率时,对集成运放采用过补偿的方法会取得很好的效果,如将补偿电容增加9倍或为实现稳定性所需要的倍数,对μA301型运放而言,其效果一般都较好。

1.请教一下,反馈电阻上并一个电容有什么作用?还有另外几个问题?
在这个加法器中,R2上面是没有并联电容的
但是在实际应用中,看到过在很多原理图上,都会在R2上并联一个电容,
请教一下,这个电容有什么作用呢?
电容的大小如何计算呢?
谢谢
答 1:
小电容叫做移相电容,防止运放自激的一般取0点几皮法到几十皮法,看工作的频率以及运放的型号来定。

答 2:
运放是工作在音频300到3400之间的那么这个电容有没有一个具体东西的来算呢?
还是按照经验来估算的
答 3:
小电容如果只是为了稳定工作,经验就够了。

如果需要计算,按ω=1/CR2就行了。

答 4:
也可以用来滤波滤除高频噪声,取值 1/2PifC >>R2
答 5:
防止振荡Rf和运放的输入电容及杂散电容形成极点,如果该极点在运放使用的频率范围内就可能使运放产生振荡;加入Cf后,Cf和Rf产生零点,用来抵消极点。

一般取值Cf>Ci,Ci 为运放的输入电容和输入脚杂散总电容。

答 6:
防止自激还有防止跳变怎么算我就不太清楚了,尤新亮说的应该正确
答 7:
我使用12位a/d和16位a/d时遇到了选择这个电容的问题12位a/d时,我运放使用lmc662,电容100p,精度很好,用其他的电容,精度会降低;
16位a/d时。

我使用了好几种运放,opa2350,opa2335,opa2227,效果都不是很好,选择1nF 的电容效果相对好些;
各位大虾有什么好的建议吗?
答 8:
还可以大致理解为高频短路---不如R2放大倍数大但移相是必然的
答 9:
这个电容容值怎么确定阿我换了不同的运放和容值都没有解决这个问题!
2.同相比例运算放大器,在反馈电阻上并一个电容的作用是什
么?
(1)反馈电阻并电容形成一个高通滤波器, 局部高频率放大特别
厉害。

(2)防止自激。

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