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

6.2 开环及闭环型号测试

图 6-4 示出了用于生成开环输出阻抗图的 SPICE 测试电路。电路在反馈路径中使用大型的 1TH 测试电感器来创建闭环直流偏置路径，但对交流频率进行开环响应。输出端的电流源将电流注入输出阻抗，以便输出电压等于输出阻抗。在 SPICE 中显示响应时，确保在对数标度上以线性值显示结果，而不是以分贝显示结果。图 6-5 显示仿真的 ZO 与 OPA189 数据表中指定的所测量 ZO 非常吻合。ZO 的正确建模对于进行稳定性测试至关重要，因此使用此测试方法确认型号精度非常重要。请注意，绝大多数德州仪器 (TI) 运算放大器型号都具有精确的 ZO 型号。

OPA187 OPA202 OPA320 OPA192 开环输出阻抗 (ZO) 的测试电路图 6-4 开环输出阻抗 (ZO) 的测试电路
OPA187 OPA202 OPA320 OPA192 仿真与测得的开环输出阻抗图 6-5 仿真与测得的开环输出阻抗

图 6-6 示出了如何测试闭环输出阻抗与频率间的关系。对于此测试，注入测试电流并监控输出电压。该示例显示了单位增益配置，但测试必须在应用中使用的任何增益下进行。仿真输出电压等于闭环输出阻抗。确保在对数标度上以线性值显示结果，而不是以分贝显示结果。

图 6-7 比较了 OPA189 的闭环和开环输出阻抗。OPA189 是一个有趣的示例，因为开环阻抗在整个频率范围内并不平坦。相反，OPA189 开环阻抗有多个不同的区域，其中阻抗充当电感、电容或电阻。请记住，电感器的阻抗以 10x/dec (ZL = j × 2 × π × f × L) 增加，电容器的阻抗以 10x/dec (ZC = 1/(j × 2 × π × f × C)) 降低。在这个开环图示例中，请注意，ZO 在十倍频程内从大约 10Ω 增加到 100Ω，因此该区域称为感性。对于闭环图，每个区域的斜率每十倍频增加 10 倍，如节 6中所述。因此，开环中的容性区域在闭环中会变为电阻性，因为电容极点会被从开环转换到闭环时引入的零点所抵消（请参见图 6-7）。同样，电阻式开环阻抗转换为电感闭环，电感式开环转换为双电感闭环。双电感一词是指闭环阻抗中 100x/dec 的斜率。由于没有物理双电感电路元件，因此只能在具有增益的电路中生成双电感斜率。

OPA187 OPA202 OPA320 OPA192 闭环输出阻抗 (ZOUT) 的测试电路图 6-6 闭环输出阻抗 (ZOUT) 的测试电路
OPA187 OPA202 OPA320 OPA192 开环与闭环输出阻抗与频率间的关系，针对 OPA189图 6-7 开环与闭环输出阻抗与频率间的关系，针对 OPA189