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模拟技术相关技术文章如何实现高稳定性运算放大器电路的设计,有哪些方法?
在模拟电子的设计过程中,经常会使用到运算放大器,其中的负反馈更是家常便饭:负反馈可以抑制增益不稳定,减小元器件引入的非线性误差,减小温漂、阻抗变换和扩展频带等作用。然而,尽管负反馈的使用会使设计的电路在一定程度更加稳定,但是,如果没有注意设计的关键,也会出现使电路变的不稳定的情况。下面介绍设计高稳定行运算放大器电路的关键技术:
一、接地技术
在进行运算放大线路设计过程中,会有两个地线:信号地和电源地。在这两个地线的处理过程中,有很多的方法,但仍需要注意:信号地连接主要的电路部分,如:信号放大电路,反馈网络等;电源地是常见的,在电路设计中,该线主要为各个元器件地线的回路,这样可以减小干扰,保证运算放大器的稳定!
二、电源滤波
为防止电源电流的变化引起运放输入端的简介反馈通路,这时需要对电源进行滤波,为打破该反馈通路,推荐使用0.01uf-0.1uf的电容对电源进行旁路,最好采用低ESR和低ESL的贴片式的陶瓷电容。在电路布局中必须是引线长度尽量短,此时的反馈网络元件的位置也要靠近反向输入管脚,以便使杂散电容最小,确保运算放大器电路的高稳定性。
三、电路的极零点分析
在运算放大电路设计中,我们常用的设计方案有放大、滤波、比较器和施密特触发器等等。但是,我们在设计过程中,需要把持运算放大器稳定的精髓:传递函数。
通过列出运算放大器的传递函数,可以从中得到运算放大器的极点和零点,这对保持运算放大器的稳定有着重要的作用:极点减小了幅值(有利于稳定),也减少了相位裕度(不利于稳定);零点则增大了幅值(不利于稳定),但增大了相位裕度(利于稳定);在复平面的右半平面的零点,既增大了幅值,又减少了相位裕度。