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运放零极点及稳定性分析 [复制链接]

 
最近在学习零极点分析,做了一个计算想讨论下是否正确。
在做高频放大时候,经常需要在反馈点阻上并联一电容进行相位补偿,为了分析该电容对闭环系统的影响,计算如下图所示。
可见该电路对于环路增益来说增加了一个极点和一个零点。零点位置:1/(2piR1C1);极点位置:(1/2piC1R1)+(1/2piC1R2)。
可知补偿电容主要起到了相位补偿左右,且主要补偿频率段在零点和极点之间(零点前十倍程开始超前,至零点处超前45度,零点极点之间相位基本不变化,极点后十倍程超前45度消失)。

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拖放大器后腿的,是高频特性, 高频特性的治理,补泻皆有,用的药一样,只要给药点不同,结果一致但后果有异, 滞后补偿,增益带宽皆牺牲,超前补偿则可取得负反馈应有的效果,以增益换取带宽。  详情 回复 发表于 2018-7-20 10:12
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反馈系数β的伯德图如下图所示,可知系统最多补偿相角在45度左右。

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哪块分析的不对,求指点。
感觉相角那块好像有点问题,零点极点之间应该是超前角度由45度先增后减,在极点处超前45度,极点后10倍程处超前0度。
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呵呵,Excellent!
稍稍有点不足的地方是相频特性曲线。一阶零点相位超前,在附近没有其它零极点时,在零点频率超前45度。极点也一样,在附近没有其它零极点时在极点频率处滞后45度。这个网络由于零点和极点之间有相互影响,所以在零极点处的相位可能不到45度,而在零极点之间的相频特性也不是平坦的,而是一个上凸的形状。
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好的,受教了! 加入此电容虽起到了相位裕度的补偿,但抬升了环路增益,易在高频部分发生振荡。是这样吧  详情 回复 发表于 2016-12-15 19:55
 
 
 
 

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再多说几句。
楼主的分析是针对反馈系数beta进行的,通常要分析运放稳定性的时候,要将它与运放自身的频率特性联系起来,做环路的开环频率特性分析。那时就可以看到,由于零点的影响,环路开环特性的相位裕量将得到补偿,使得放大器的稳定性增加。
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嗯,这个没画出来,主要分析反馈系数。一般运放手册上会给出开环特性伯德图,对于1/β做相应的加法绘制就好了。  详情 回复 发表于 2016-12-15 19:51
 
 
 
 

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本帖最后由 dlcnight 于 2016-12-15 19:52 编辑
gmchen 发表于 2016-12-15 19:35
再多说几句。
楼主的分析是针对反馈系数beta进行的,通常要分析运放稳定性的时候,要将它与运放自身的频率 ...

嗯,这个没画出来,主要分析反馈系数。一般运放手册上会给出开环特性伯德图,对于β做相应的加法绘制就可以得到环路增益特性了。
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呵呵,不是这样的。此电路的相位补偿概念常常用于补偿运放的高阶极点,或者运放外部电路的附加极点引起的附加相移等等,所以其作用通常是使得放大器更加稳定。  详情 回复 发表于 2016-12-15 20:29
 
 
 
 

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我弄错了,从β使A(W)β低频部分环路增益益减小,高频部分不变。而低频部分起到了增加相位裕度的作用。是对稳定性有帮助的,不会造成高频不稳定。  详情 回复 发表于 2016-12-15 21:36
 
 
 
 

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β幅频曲线的零点到极点的这一段A(W)β的增益不是下降更快,而是下降变缓。  详情 回复 发表于 2016-12-16 09:12
 
 
 
 

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零点极点这一段下降速度变缓,幅频值被压低。 若果没有该电容,整体的环路增益幅频值都会被拉低,这么看的话加上电容加大了高频部分的反馈,高频部分没有无电容时稳定。  详情 回复 发表于 2016-12-16 10:04
 
 
 
 

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笼统地讲加大了高频部分的反馈,从而导致高频部分没有无电容时稳定,那是不确切的。因为实际上这个电路闭环以后就是一个一阶低通滤波器,高频是衰减的,所以是不是稳定,要看零极点位置与运放极点位置的相对关系。  详情 回复 发表于 2016-12-16 12:56
 
 
 
 

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所以并联的电容值要合适选取才能起到好的补偿作用。如果选择的不合适,还是无法改变运放穿越频率处相位裕度过小的现象。 是这样吧。  详情 回复 发表于 2016-12-16 16:54
 
 
 
 

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ti的官方资料有,好好看看就行了  详情 回复 发表于 2017-1-5 19:38
 
 
 
 

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这个问题怎么说呢,如果要系统掌握的话最好是找一本电路分析的教科书,里面肯定有关于零极点分析的章节,将它看懂了也就一通百通了。本帖楼主就是在做这个事情。当然需要花费时间,但是终身受益,此为上策。 如果只  详情 回复 发表于 2018-3-4 10:14
 
 
 
 

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一粒金砂(初级)

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