您现在的位置是:首页 > 功率器件 > 技术解析

放大器的稳定性,选对反馈电阻很重要

时间:2019-09-03 来源: 关键字:放大器   电阻   

信号需要增益时,放大器是首选组件。对于电压反馈型和全差分放大器,反馈和增益电阻之比RF/RG决定增益。一定比率设定后,下一步是选择RF或RG的值。RF的选择可能影响放大器的稳定性。

放大器的内部输入电容可在数据手册规格表中找到,其与RF交互以形成传递函数中的一个极点。如果RF极大,此极点将影响稳定性。如果极点发生的频率远高于交越频率,则不会影响稳定性。不过,如果通过f = 1/(2πRFCin,amp)确定的极点位置出现在交越频率附近,相位裕量将减小,可能导致不稳定。

图1的示例显示小信号闭环增益与 ADA4807-1电压反馈型放大器频率响应的实验室结果,采用同相增益为2的配置,反馈电阻为499 ?、1 k?和10 k?。数据手册建议RF值为499 。

 

 

图1.使用不同反馈电阻的实验室结果。VS = ±5 V,

VOUT = 40 mV p-p,RLOAD = 1 k?,针对499 ?、1 k?和10 k?的RF值

小信号频率响应中的峰化程度表示不稳定性。RF从499 ?增加至1 k?可稍微增加峰化。这意味着RF为1 k?的放大器具有充足的相位裕量,且较稳定。RF为10 k?时则不同。高等级的峰化意味着不稳定性(振荡),因此不建议。

 

 

图2.使用ADA4807 SPICE模型的模拟结果。

VS = ±5 V,G = 2,RLOAD = 1 k?,针对499 ?、1 k?和10 k?的RF值。

在实验室中验证电路不是检验潜在不稳定性的强制步骤。图3显示使用SPICE模型的模拟结果,采用相同的RF值499 ?、1 k?和10 k?。结果与图1一致。图3显示了时域内的不稳定性。

 

 

图3.使用ADA4807 SPICE模型的脉冲响应模拟结果。

VS = ±5 V,G = 2,RLOAD = 1 k?,针对499 ?、1 k?和10 k?的RF值

通过在RF两端放置反馈电容给传递函数添加零点,可以去除图4所示的不稳定性。

图4.脉冲响应仿真结果, 使用3.3 pF反馈电容CF。

 

 

VS = ±5 V, G = 2, RF = 10 k? , RLOAD = 1 k?。

RF的选择存在权衡,即功耗、带宽和稳定性。如果功耗很重要,且数据手册建议反馈值无法使用,或需要更高的RF值,可选择与RF并联放置反馈电容。此选择产生较低的带宽。

为电压反馈型和全差分放大器选择RF时,需要考虑系统要求。如果速度不重要,反馈电容有助于稳定较大的RF值。如果速度很重要,建议使用数据手册中推荐的RF值。忽略RF与稳定性、带宽和功率的关系可能妨碍系统,甚至阻碍系统实现完整性能。

换一批

延伸阅读

[资讯] 电容充放电原理图

电容充放电原理图

电阻值R和电容值C的乘积被称为时间常数τ,这个常数描述电容的充电和放电速度......

关键字:电阻值 电容值

[资讯] 关于电阻的相关参数

关于电阻的相关参数

线绕电阻器分精密型与功率型。线绕电阻器具有可靠性高、稳定性好、无非线性,以及电流噪声、温度和电压系数小的优点。......

关键字:电流 电阻

[资讯] 杨德仁院士:铸锭单晶兼具多、单晶双重优点 或将大规模应用

杨德仁院士:铸锭单晶兼具多、单晶双重优点 或将大规模应用

铸锭单晶是太阳能硅材料重要的发展方向,希望铸锭单晶技术在今后1-2年重新开始大规模应用,”在近日举办的相关活动上,中国科学院院士、硅材料国家重点实验室主任杨德仁在报告中详细阐述了铸锭单晶的前世今生。会上,来自协鑫的长晶技术总监胡动力博士也在......

关键字:单晶 太阳能 电阻率

[资讯] 东芝开发出智能手机用CMOS功率放大器的电源控制技术

东芝开发出智能手机用CMOS功率放大器的电源控制技术

东芝于日前宣布开发出了智能手机CMOS功率放大器的电源控制技术,能够用来改善智能手机发送WCDMA及LTE等信号时所必需的 CMOS功率放大器的电力效率。该技术可根据发送功率水平......

关键字:东芝 CMOS 功率放大器 电源控制
发表评论 共有条评论
用户名: 验证码:

大功率LED光源的电路怎么设计的?

大功率LED光源的电路怎么设计的?

经实验现场进行验证,电源驱动电路工作稳定,满足水下成像系统对光源的要求。大功率蓝……

关于超高频无源射频标签的射频接口电路设计

关于超高频无源射频标签的射频接口电路设计

根据芯片测试结果,该射频接口电路能够在读写器4W等效发射功率下距读写器4m处为射频标……

教你一种可控硅调光的LED驱动电源电路设计

教你一种可控硅调光的LED驱动电源电路设计

本文分析了现有可控硅调光器用于LED驱动时存在的问题,并根据人眼对光线反应非线性的特……

项目外包