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

2.2 运算放大器型号稳定性验证的要求

图 1-1 示出了可用于稳定性测试的运算放大器型号的最低要求。该型号必须精确匹配运算放大器实际 AOL 过率、开环输出阻抗和输入电容。直流 AOL 值是使用输入端的电压控制电压源（VCVS1 = –1M V/V，对于 120dB）建模的。主极点使用简单 RC 低通滤波器建模。低通滤波器的输出由电压控制的电压源进行缓冲，增益为 1V/V。在这种情况下，开环输出阻抗 (ZO) 是用一个简单的电阻建模的，但许多器件需要一个复杂的阻抗。

图 1-3 所示为图 2-3 的 AOL 的图。请注意，直流 AOL 对应于 VCVS1，主极点对应于 1/(2 × π × R1 × C1)。请注意，主极点会产生 –90° 相移。由于运算放大器具有负反馈，低频时的相移为 180°。除了主极点外，许多运算放大器在放大器的单位增益频率附近以及输入电容附近有多个次级极点和零点（有关详细信息，请参阅对 AOL 次级极点与零点以及输入电容进行建模）。

图 2-4 示出了图 2-3 中所示型号的开环输出阻抗。该型号使用电阻开环输出阻抗 (ZO)。电阻式 ZO（表示为 RO）最容易理解，从稳定性的角度来看也是更好的情况。本文档将介绍初始理论（假设 ZO 是电阻性），稍后将示出复杂的 ZO 如何影响稳定性。实际运算放大器可具有电阻 ZO 或复杂 ZO。对运算放大器的输出阻抗进行建模以进行稳定性分析 介绍了如何使用复杂 ZO 构建型号。大多数德州仪器 (TI) 型号都能在频率范围内准确地对 ZO 和 AOL 进行建模，因此通常不需要单独开发这些型号。

OPA187 OPA202 OPA320 OPA192 用于稳定性仿真的运算放大器型号图 2-3 用于稳定性仿真的运算放大器型号
OPA187 OPA202 OPA320 OPA192 稳定性型号的开环增益与频率间的关系图 2-4 稳定性型号的开环增益与频率间的关系
OPA187 OPA202 OPA320 OPA192 稳定性型号的电阻式开环输出阻抗与频率间的关系图 2-5 稳定性型号的电阻式开环输出阻抗与频率间的关系
OPA187 OPA202 OPA320 OPA192 复杂的开环输出阻抗示例 (OPA189)图 2-6 复杂的开环输出阻抗示例 (OPA189)