ZHDA012 January 2026 OPA206
7.3 噪声增益在交叉频率范围内并非平坦
如果噪声增益在交叉频率范围内不平坦，则过冲可能与预期结果不同。当反馈因子（噪声增益）在整个频率范围内不恒定时，可能会导致增益峰值发生变化。例如，若在噪声增益的交叉频率范围内存在由大反馈电阻和寄生输入电容引起的零点，则高频噪声增益会增加。这会使图 4-3 和图 4-5 的图形无效，即使系统是二阶系统也是如此。
下面是一个示例情况，即使在二阶系统中的相位裕度相同，过冲也可能不同。
图 7-3 示出图 7-2 的阶跃响应。仿真的过冲百分比为 37.4%，表示 33.1 度的预期相位裕度。图 7-4 是交流分析仿真，显示了 33.3 度的相位裕度。
图 7-2 具有低反馈电阻器及电容负载的同相放大器
图 7-3 阶跃响应（带电容负载的低反馈电阻器）
图 7-4 环路增益：33° 相位裕度（带电容负载的低反馈电阻器）同时，图 7-5 还具有大约 33 度的相位裕度，如图 7-6 所示，与图 7-2 相同。然而，图 7-7 的阶跃响应显示了 53% 的过冲，尽管图 7-2 和图 7-5 具有相同的相位裕度，但该过冲远大于图 7-3。
图 7-5 具有大反馈电阻器的同相放大器
图 7-6 环路增益：33° 相位裕度（大反馈电阻器）
图 7-7 阶跃响应（大反馈电阻器）图 7-8 示出了图 7-2 的简化原理图。第二极由运算放大器的输出阻抗和电电容负载引起。同时，图 7-5 没有电容负载，但它使用更大的反馈电阻器，这使得它对类似图 7-9 的输入电容更加敏感。在本例中，第二个极点由反馈电阻器和输入电容引起。
对于图 7-5，高频下的噪声增益由于图 7-10 中的输入电容而增加，而如图 7-11 所示，图 7-2 的噪声增益在整个频率范围内保持不变。如图 7-12 所示，这会导致增益峰值增大，即使相位裕度相同，会导致更大的过冲。
图 7-8 第二极点由电容负载引起
图 7-9 第二个极点由寄生输入电容引起
图 7-10 频率响应（带电容负载的低反馈电阻器）
图 7-11 频率响应（大反馈电阻器）
图 7-12 增益峰值差