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运算放大器稳定性分析---容性负载
2021/6/18
在电子设计中，运算放大器作为一种最常见的元器件被工程师们应用到各种信号调理电路中去。但是，当设计中没有足够的裕量支持运放去带负载的时候，放大器就会因为不稳定而极易发生振荡。
导致运放稳定性问题的最常见原因是输出端的电容，常见的电容负载的电路包括：电容、MOSFET、电缆线、高速光耦等，这些容性负载不能直观看到具体的容值，所以在设计中一定要检查运放输出端是否有连接到上述这几种容性负载。
本文将讨论为什么容性负载会导致稳定性问题，并且将会给出一种使用隔离电阻来进行补偿的解决方案。
1、通过相位裕度的大小判断电路稳定性的方法
①相位裕度及增益裕度的概念
相位裕度：放大器开环增益与频率曲线中，180°的相位与开环增益下降至单位增益处的相位之差的绝对值。
增益裕度：放大器开环增益与频率曲线中，180°的相位处的增益与放大器开环增益下降至单位增益处的增益之差的绝对值。
②运放电路稳定性的判断
稳定性可用表中的标准来判断。在设计放大器电路时，应确保45°以上的相位裕度，最好有60°以上的相位裕度。增益裕度要确保10dB以上。当相位裕度降低到30°以下，频率特性的图中就会出现凸峰，输出端很小的负载电容就会使电路陷入振荡。
需要注意的是不同类型的运放其带容性负载的能力也大不相同，数据手册当中经常会给出测试运放带容性负载能力的测试电路，这一点需要我们与实际应用区分开来。并不是所有的运放的输出带电容能力都很强。
润石科技提供类型广泛的运算放大器，能够更好的满足客户不同种类的应用需求。主要包括精密运算放大器、高速运算放大器、低噪声运算放大器、低失调电压运算放大器、微功耗运算放大器、高压通用放大器、高压高精度运算放大器、专用运算放大器、仪表放大器等系列产品，具有高品质、高性能、选型丰富等特点，广泛应用于医疗电子，汽车电子，消费电子、工业控制等领域！
导致运放稳定性问题的最常见原因是输出端的电容，常见的电容负载的电路包括：电容、MOSFET、电缆线、高速光耦等，这些容性负载不能直观看到具体的容值，所以在设计中一定要检查运放输出端是否有连接到上述这几种容性负载。
本文将讨论为什么容性负载会导致稳定性问题，并且将会给出一种使用隔离电阻来进行补偿的解决方案。
1、通过相位裕度的大小判断电路稳定性的方法
①相位裕度及增益裕度的概念
相位裕度：放大器开环增益与频率曲线中，180°的相位与开环增益下降至单位增益处的相位之差的绝对值。
增益裕度：放大器开环增益与频率曲线中，180°的相位处的增益与放大器开环增益下降至单位增益处的增益之差的绝对值。
②运放电路稳定性的判断
稳定性可用表中的标准来判断。在设计放大器电路时，应确保45°以上的相位裕度，最好有60°以上的相位裕度。增益裕度要确保10dB以上。当相位裕度降低到30°以下，频率特性的图中就会出现凸峰，输出端很小的负载电容就会使电路陷入振荡。
需要注意的是不同类型的运放其带容性负载的能力也大不相同，数据手册当中经常会给出测试运放带容性负载能力的测试电路，这一点需要我们与实际应用区分开来。并不是所有的运放的输出带电容能力都很强。
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