|
博文連載：看一個(gè)TI老工程師如何馴服精密放大器 運放的輸入電容參數經(jīng)常使人困惑或是忽略�，F在讓我們明確這些參數怎樣才是最好的應用。 運放電路的穩定性受輸入電容的影響，它在反向輸入端引入了一個(gè)相移，即到達反向輸入端的反饋支路的延遲。反饋網(wǎng)絡(luò )受輸入電容影響形成了一個(gè)不想要的極點(diǎn)。引入輸入電容來(lái)計算反饋網(wǎng)絡(luò )的阻抗特性是保證運放電路穩定性的重要一步。但是，哪種電容有影響？差模電容？共模電容？還是都有？ 運放輸入電容一般可以在輸入阻抗參數一欄找到，差模電容和共模電容都有標明。 
輸入電容模型如圖1：共模電容連接各個(gè)輸入端到地，而差模電容連接在兩個(gè)輸入端之間。盡管雙電源供電時(shí)沒(méi)有地平面與運放相連接，我們可以把共模電容看作與負電源端相連，交流等效到地。
在需要關(guān)注穩定性的高頻區域，運放的開(kāi)環(huán)增益低，在兩個(gè)輸入端之間實(shí)際上存在一個(gè)交流電壓。這將導致差模電容和共模電容一起作用， 從而改變反饋信號的相位。因此，兩個(gè)連接反向輸入端的電容相加，加上2pF的導線(xiàn)的雜散電容。這個(gè)總電容與并聯(lián)阻抗反饋網(wǎng)絡(luò )（R1//R2）一起形成一個(gè)極點(diǎn)。 一般認為：此極點(diǎn)的頻率應大于兩倍的放大器閉環(huán)增益帶寬。一個(gè)兩倍閉環(huán)增益帶寬上的極點(diǎn)將會(huì )減少電路的相位裕量約27°。對于大多數電路，大于兩倍閉環(huán)增益帶寬一般是可以的。有些應用需要更苛刻的穩定條件或是驅動(dòng)容性負載，也許會(huì )需要留更大的裕量。減小反饋網(wǎng)絡(luò )的阻抗，或是考慮在反饋電阻上R2上加一個(gè)電容。 今天的通用型運放有著(zhù)寬的帶寬，從5MHz到20MHz甚至更高。原來(lái)適用于1MHz的運放反饋網(wǎng)絡(luò )現在也許會(huì )出現問(wèn)題，所以這就需要您認真檢查和確認設計的穩定性。 SPICE仿真在檢驗輸入電容的敏感性和反饋阻抗很有幫助，好的運放模型能用精確的輸入電容建模。1mV的輸入階躍信號的瞬態(tài)響應測試信號不會(huì )引起過(guò)度的過(guò)沖和振鈴現象。但是要記住，現實(shí)往往超出理論指導和仿真，這種類(lèi)型的電路需要在最終的電路布局布線(xiàn)中作精細的調整。 |
