ZHDA012 January   2026 OPA206

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2二阶系统的一般传递函数
    1. 2.1 阻尼比
      1. 2.1.1 欠阻尼 (0 < ζ < 1)
      2. 2.1.2 临界阻尼 (ζ = 1)
      3. 2.1.3 过阻尼 (ζ>1)
  6. 3对运算放大器作为二阶系统进行建模
  7. 4相位裕度与过冲百分比间的关系
    1. 4.1 相位裕度
    2. 4.2 将 AOLβ 表示成 Φ PM
    3. 4.3 将 Φ PM 表示成阻尼比
    4. 4.4 相位裕度由过冲百分比表示
    5. 4.5 相位裕度由增益峰值表示
  8. 5理想二阶系统的仿真
    1. 5.1 相位裕度：30 度
    2. 5.2 相位裕度：45 度
    3. 5.3 相位裕度：60 度
    4. 5.4 相位裕度：75 度
    5. 5.5 具备不同相位裕度（阻尼比）的阶跃响应
    6. 5.6 具备不同相位裕度（阻尼比）的增益峰值
  9. 6采用运算放大器的仿真示例
    1. 6.1 带同相放大器配置的 OPA392
      1. 6.1.1 阶跃响应仿真
      2. 6.1.2 增益峰值仿真
      3. 6.1.3 环路增益仿真
    2. 6.2 具备单位增益缓冲器配置的 TLV9052
      1. 6.2.1 阶跃响应仿真
      2. 6.2.2 增益峰值仿真
      3. 6.2.3 环路增益仿真
    3. 6.3 具备单位增益缓冲器配置的 OPA206
      1. 6.3.1 阶跃响应仿真
      2. 6.3.2 增益峰值仿真
      3. 6.3.3 环路增益仿真
  10. 7阶跃响应同交流分析之间相位裕度不匹配的原因
    1. 7.1 传递函数不是二阶系统
    2. 7.2 显示大信号行为的放大器
    3. 7.3 噪声增益在交叉频率范围内并非平坦
  11. 8总结
  12. 9参考资料

5 理想二阶系统的仿真

使用 PSPICE for TI 的拉普拉斯变换部分确认了相位裕度与过冲以及相位裕度与增益峰值之间的关系。图 5-1 示出了具有理想二阶系统的同相放大器模型，该系统设计为具有 120dB 直流增益、1MHz 交叉频率和 50%反馈因子，该因子等于 2V/V (6.02dB) 的噪声增益。对于阶跃响应，施加 0.5V 输入，并且目标稳定输出幅度为 1V。

具有 2V/V 增益的理想二阶系统仿真同相放大器图 5-1 具有 2V/V 增益的理想二阶系统仿真同相放大器

为了在上述条件下实现预期的相位裕度，第一个极点和第二个极点设置为下表列出的值。

表 5-1 双极点及第二极点的频率设置
相位裕度 ωP1 [rad/s] ωP2 [Mrad/s]
30° 25.13 3.63
45° 17.77 6.28
60° 14.51 10.88
75° 13.01 23.45

使用四个不同的相位裕度对阶跃响应及增益峰值进行了仿真。仿真结果与表 4-1 和表 4-2 基本一致。