运放驱动容性负载与阻性负载

萤火

运放驱动容性负载与阻性负载 [复制链接]

 

请问，如下面两张图，上图是集成运放连接成负反馈的形式，输入信号的频率为2KHZ，放大倍数11，下图，波形图显示左半部分是驱动0.2uf容性负载的输出图形，右半部份是驱动电阻负载的图形，驱动容性负载时输出发生畸变，请问这种情况该怎么分析，怎么处理 能够使得波形不畸变？

maychang

楼主最好先说清楚：你为什么要让运放带这样一个电容性的负载？为什么使用这样的特殊运放？

萤火

maychang 发表于 2017-7-11 12:44
楼主最好先说清楚：你为什么要让运放带这样一个电容性的负载？为什么使用这样的特殊运放？

因为负载就是容性的呀？使用这个运放有关系吗？我不懂怎么分析这种情况

maychang

萤火 发表于 2017-7-11 12:44
因为负载就是容性的呀？使用这个运放有关系吗？我不懂怎么分析这种情况

你这是仿真图，必定不是实际负载，拿R4和C8代替仿真库中没有的实际负载。
实际负载是什么？具有0.2uF这么大的电容量？

萤火

maychang 发表于 2017-7-11 12:49
你这是仿真图，必定不是实际负载，拿R4和C8代替仿真库中没有的实际负载。
实际负载是什么？具有0.2uF这 ...

纠结这干什么，实际是压电陶瓷，电容量有2uf呢.

maychang

萤火 发表于 2017-7-11 12:55
纠结这干什么，实际是压电陶瓷，电容量有2uf呢.

此事必须纠结(我的意思是要多多考虑)。
纯电阻负载，能量完全消耗在负载上，绝对没有能量从负载流向放大电路的事情。电容或者电感性负载，在交流周期的某一部分，能量却是从负载流向放大电路的(只要想想电容和电感都是储能元件即可)。三极管驱动一支继电器，因为继电器线圈储能，所以线圈两端一定要反并联一支二极管，这就是为了释放继电器绕组储存的能量。
你的负载是压电陶瓷，更是储存能量的负载元件(压电陶瓷机械变形时会产生电荷)。所以，这是个比较复杂的问题，不把这些事情分析清楚，恐怕很难解决问题。

maychang

萤火 发表于 2017-7-11 12:55
纠结这干什么，实际是压电陶瓷，电容量有2uf呢.

一块压电陶瓷，不一定等效于一支电阻和一支电容并联。
随频率变化，压电陶瓷也可能具有电感性(模拟电路教材中一般都有石英晶体等效阻抗随频率变化的曲线，石英晶体和压电陶瓷有类似之处)。

萤火

maychang 发表于 2017-7-11 13:45
一块压电陶瓷，不一定等效于一支电阻和一支电容并联。
随频率变化，压电陶瓷也可能具有电感性(模拟电路 ...

我的意思是就把它当作电容的话（先不考虑实际，我想学习一下怎么分析电路），就如图示的电路，这个电路不是电阻与电容并联，高压运放驱动容性负载与驱动阻性负载输出电压会不同，比如驱动容性负载会引入极点，影响电路的稳定性，需要加补偿电路

maychang

萤火 发表于 2017-7-11 14:40
我的意思是就把它当作电容的话（先不考虑实际，我想学习一下怎么分析电路），就如图示的电路，这个电路不 ...

不错，运放驱动容性负载会引入极点。但引入极点只会影响稳定性(输出输入之间引入附加的相移)，但不应该使波形发生变化成近似三角波。
为何成了近似三角波，我还没有想清楚。

另外，你说“这个电路不是电阻与电容并联”，首帖图中的负载就是电阻与电容并联。

萤火

maychang 发表于 2017-7-11 15:11
不错，运放驱动容性负载会引入极点。但引入极点只会影响稳定性(输出输入之间引入附加的相移)，但不应该 ...

下面的那个是切换开关，没有并联，我是在仿真中为了方便，可以同时显示驱动电阻时的波形和驱动电容时的波形

萤火

maychang 发表于 2017-7-11 15:11
不错，运放驱动容性负载会引入极点。但引入极点只会影响稳定性(输出输入之间引入附加的相移)，但不应该 ...

C5，R3，是手册中说的补偿电阻与电容，这个补偿是什么意思？驱动容性负载引入了极点，跟这个补偿没关系吧

maychang

萤火 发表于 2017-7-11 15:18
下面的那个是切换开关，没有并联，我是在仿真中为了方便，可以同时显示驱动电阻时的波形和驱动电容时的波 ...

没有并联的话，那应该说“显示驱动电阻时的波形或驱动电容时的波形”
我需要找出PA85A资料来才能够考虑波形为何变化这个事。

萤火

maychang 发表于 2017-7-11 15:23
没有并联的话，那应该说“显示驱动电阻时的波形或驱动电容时的波形”
我需要找出PA85A资料来才能够考虑 ...

恩恩，表达不太好。谢谢您

maychang

萤火 发表于 2017-7-11 15:21
C5，R3，是手册中说的补偿电阻与电容，这个补偿是什么意思？驱动容性负载引入了极点，跟这个补偿没关系吧

有关系的。
所谓“补偿”，无非是破坏不稳定(甚至产生振荡)，方法可能是改变相频曲线形状或者幅频曲线形状，制造一个零点抵消极点，等等。

萤火

maychang 发表于 2017-7-11 15:33
有关系的。
所谓“补偿”，无非是破坏不稳定(甚至产生振荡)，方法可能是改变相频曲线形状或者幅频曲线形 ...

那驱动电阻负载时还需要这个补偿吗

maychang

萤火 发表于 2017-7-11 15:35
那驱动电阻负载时还需要这个补偿吗

“驱动电阻负载时还需要这个补偿吗”
与具体运放有关，某些型号即使是纯电阻负载也不稳定(需要补偿)，某些型号则是稳定的。当然，这是运放设计时就决定了的。

萤火

maychang 发表于 2017-7-11 15:40
“驱动电阻负载时还需要这个补偿吗”
与具体运放有关，某些型号即使是纯电阻负载也不稳定(需要补偿)，某 ...

如果把输入信号的幅值变小一点，输出信号就没有失真了

maychang

萤火 发表于 2017-7-11 15:58
如果把输入信号的幅值变小一点，输出信号就没有失真了

“如果把输入信号的幅值变小一点，输出信号就没有失真了”
这，至少是部分验证了我在6楼所说的话。
运放输出级都是甲乙类推挽放大。输出幅度很小时，是甲类工作，输出幅度大时，接近乙类工作。而甲类工作的推挽电路，是允许能量倒流(从负载流向放大器)的。但是乙类工作的推挽电路一般不允许。
至于具体的电流方向，我还没有来得及考虑。

萤火

maychang 发表于 2017-7-11 17:58
“如果把输入信号的幅值变小一点，输出信号就没有失真了”
这，至少是部分验证了我在6楼所说的话。
运 ...

谢谢您，驱动容性负载时，频率大的时候，波形近似三角波，这是不是像滤波了？

maychang

萤火 发表于 2017-7-12 10:16
谢谢您，驱动容性负载时，频率大的时候，波形近似三角波，这是不是像滤波了？

“驱动容性负载时，频率大的时候，波形近似三角波”
在17楼，你说“如果把输入信号的幅值变小一点，输出信号就没有失真了”。
倒底是信号幅度影响了波形，还是信号频率影响了波形？