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

4.2.1 RISO 具有 RL 的双反馈

双反馈方法中的设计过程、开环响应和瞬态响应适用于无负载电阻的 双反馈配置。公式和示例中不包括负载电阻的影响，因为省略 RL 会产生最坏情况的结果。一般而言，RISO 双反馈方法适用于负载；尽管在许多情况下，负载阻抗未定义或可能在较大范围内变化。因此，若使用设计过程，会产生一个在各种负载下都保持稳定的放大器。本节介绍了更新后的公式，以及 RL 如何影响 RISO 双反馈配置的瞬态和开环响应。

图 4-16 和图 4-17 示出了如何使用叠加方法来分析 RISO 双反馈的两个反馈路径。同样方法也可用于导出带负载电阻 RL 的 1/β 路径。添加负载电阻对 RISO 双反馈配置的主要影响为反馈路径二。图 4-24 示出了修改后的 1/β 响应，方程式 45 示出了由此产生的1/β2方程，而 方程式 46 提供了零频率。

OPA187 OPA202 OPA320 OPA192 两条反馈路径的 1/β，并组合了 1/β 和 RL = 500Ω图 4-24 两条反馈路径的 1/β，并组合了 1/β 和 RL = 500Ω
方程式 45. VOVFB=s1RISO×CL+RISO+RLRL
方程式 46. fZ=RISO+RL2×π×RISO×RL×CL

图 4-25 示出了 500Ω 负载的过冲百分比，而图 4-20 则示出了没有负载电阻的相同响应。图 4-26 示出了 500Ω 负载下 0.1%的稳定时间、而图 4-21 则示出了没有负载电阻时的相同响应。将图表相互比较可以看出，包含负载电阻可以极大地减少过冲。该比较还表明，负载情况下通常具有更长的稳定时间。CF ≥ 262pF 时，这两种情况都有两个实数极点。两个实数极点通过两个指数函数来产生瞬态响应。其中一个指数具有短时间常数，另一个指数具有长时间常数。对于空载情况，短时间常数会产生过冲，然后减去长时间常数以消除过冲（请参阅图 4-23）。对于负载情况，短时间常数会产生下冲，长时间常数会与短时间常数相加，以稳定至最终值（请参阅图 4-27）。表 4-2 汇总了负载情况的结果。本节的要点是负载会影响 RISO 双反馈的瞬态响应，因此，需要确认电路在负载电阻范围以及负载电容范围内的运行情况。

OPA187 OPA202 OPA320 OPA192 带有 RL 的 RISO 双反馈瞬态响应图 4-25 带有 RL 的 RISO 双反馈瞬态响应
OPA187 OPA202 OPA320 OPA192 带有 RL 的 RISO 双反馈 0.1% 稳定瞬态响应图 4-26 带有 RL 的 RISO 双反馈 0.1% 稳定瞬态响应
表 4-2 带 RL 瞬态的 RISO 双反馈摘要
CF (pF)0.1% 稳定时间 (μs)过冲百分比相位裕度开环测试
90.525.528.095.0°
18116.86.391.1°
36242.90.089.1°
54374.20.088.5°
724104.80.088.2°
905134.50.088.0°
OPA187 OPA202 OPA320 OPA192 RL = 500Ω 时复数极点及实数极点的阶跃响应图 4-27 RL = 500Ω 时复数极点及实数极点的阶跃响应