ZHDA008 December   2025 OPA187 , OPA192 , OPA202 , OPA320

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
    1. 1.1 解释不稳定性的简单类比
    2. 1.2 可能存在稳定性问题的电路
    3. 1.3 基于数据表图的简单稳定性校正
    4. 1.4 实验室工具及测量简介
  5. 2运算放大器的稳定性理论
    1. 2.1 极点及零点
    2. 2.2 运算放大器型号稳定性验证的要求
    3. 2.3 基于控制环路型号的稳定性定义
    4. 2.4 基于 AOL 及 1/β 绘制环路增益图形
    5. 2.5 闭合稳定性测试速率
    6. 2.6 间接（无创）稳定性测试
  6. 3开环稳定性测试仿真
    1. 3.1 以错误的方式断开循环
    2. 3.2 使用 LC 测试电路来断开环路
    3. 3.3 差分环路断路测试
  7. 4电容负载的稳定性校正
    1. 4.1 隔离电阻器 (RISO) 方法
    2. 4.2 双反馈方法
      1. 4.2.1 RISO 具有 RL 的双反馈
      2. 4.2.2 采用 RFX 方法的双反馈
    3. 4.3 用于补偿功率放大器及基准驱动的缓冲器电路
    4. 4.4 用于稳定性补偿的噪声增益
    5. 4.5 反馈电容器 (CF) 电容负载补偿
  8. 5反相节点上电容的稳定性校正
    1. 5.1 由于 1/β 内为零造成的输入电容不稳定性
    2. 5.2 反馈电容器可以解决反相节点上电容的稳定性问题
    3. 5.3 最小、平衡及最大反馈电容
    4. 5.4 互阻抗案例
  9. 6复杂开环及闭环输出阻抗
    1. 6.1 将开环输出阻抗转换成闭环输出阻抗
    2. 6.2 开环及闭环型号测试
    3. 6.3 由于复数输出阻抗的谐振而导致不稳定
    4. 6.4 内部运算放大器拓扑对输出阻抗及频率间的影响
    5. 6.5 影响输出阻抗的其他因素
  10. 7AOL 对稳定性的影响
    1. 7.1 AOL 次级极点及零点
    2. 7.2 对 AOL 次级极点与零点以及输入电容进行建模
    3. 7.3 解补偿运算放大器及稳定性
    4. 7.4 闭环增益对稳定性的影响
  11. 8稳定性分析中的常见问题
  12. 9参考资料

3.2 使用 LC 测试电路来断开环路

图 3-3 显示了一种开环稳定性测试配置，其中反馈环路通过 1TH 电感器断开，并使用 1TF 电容器来注入信号。非常大的电容器和电感值对于实际的电路实现并不实用，但对于大多数仿真情况都非常适用。电感器的作用类似于直流短路，但其作用类似于交流频率的开路（回顾方程式 18）。相反，电容器的作用类似于直流开路，但其作用类似于交流频率的短路（回顾方程式 19）。因此，在直流电路采用闭环配置，在交流电路采用开环配置（请参见图 3-4 和图 3-5）。电感器及电容器使用非常大的电容值的原因是允许以非常低的频率进行开环运行。例如，在许多情况下，仿真在 0.1Hz 频率下运行，以查看主极点。即使在低频率下，大 LC 值也允许电路在开环模式下运行。

方程式 18. XL=2×π×f×L
方程式 19. XC=1/2×π×f×C
OPA187 OPA202 OPA320 OPA192 用于稳定性验证的开环测试配置图 3-3 用于稳定性验证的开环测试配置
OPA187 OPA202 OPA320 OPA192 用于直流稳定性验证的开环测试配置图 3-4 用于直流稳定性验证的开环测试配置
OPA187 OPA202 OPA320 OPA192 用于交流频率稳定性验证的开环测试配置图 3-5 用于交流频率稳定性验证的开环测试配置

为图 3-3 中的测试电路运行交流传递特性时、会生成图 3-6 中所示的图形。在 TINA™SPICE 中，您可以使用问号按钮标识曲线（请参见图 3-6）。为了进行稳定性分析，需要 AOL、AOL × β 和 1/β 幅度曲线，并且需要 AOL × β 相位曲线。删除不必要的曲线有助于提高图形可读性。此外，调整 y 轴缩放以显示幅度（以 20dB 为增量）和相位（以 45°为增量），可以使结果解读更加容易。最后一步是添加一个图例以显示相位裕度。在 TINA™ SPICE 中，这可以通过将光标放置在 AOL × β 上并找到 AOL × β = 0dB 的频率来完成。光标就位后，按下图例工具会在图上生成一个图例，显示光标频率下所有相关曲线的增益和相位。图例中的图 3-7 表示 65.7° 的相位裕度。

OPA187 OPA202 OPA320 OPA192 删除不必要的曲线并调整比例图 3-6 删除不必要的曲线并调整比例
OPA187 OPA202 OPA320 OPA192 使用图例显示相位裕度图 3-7 使用图例显示相位裕度