運(yùn)算放大器的頻率補(bǔ)償(編輯修改稿)
2025-06-15 15:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 PM與系統(tǒng)的閉環(huán)增益之間的關(guān)系 穩(wěn)定相位裕度 ? 由上式可以看出： ? 當(dāng) PM＜ 60176。 時，上式的值大于 1，即表示在 ω＝ ω1處系統(tǒng)的閉環(huán)頻率響應(yīng)存在一個尖峰，這表示該系統(tǒng)穩(wěn)定，但可能還存在減幅振蕩。 ? 當(dāng) PM＝ 60176。 時，上式的值為 1，表明此時在系統(tǒng)的閉環(huán)頻率響應(yīng)中頻率峰值已不存在。這表示反饋系統(tǒng)的階躍響應(yīng)出現(xiàn)小的減幅振蕩現(xiàn)象，系統(tǒng)穩(wěn)定而且快速。所以通常認(rèn)為 PM=60176。 是最合適的相位裕度。 ? 當(dāng) PM＞ 60176。 時，系統(tǒng)雖然很穩(wěn)定，但是其時間響應(yīng)速度減慢了。 2021/6/16 頻率補(bǔ)償 18 頻率補(bǔ)償 ? 增大 PM的方法 減少極點數(shù) 減小帶寬 2021/6/16 頻率補(bǔ)償 19 ? 單級運(yùn)放的頻率補(bǔ)償 ? 極點位置： ? 主極點 Vout— 電容最大 ? 鏡像極點 A— 寄生電容大 ? 極點 N— 寄生電容較大（ PMOS） ? 極點 X/Y— 寄生電容較?。?NMOS） ? 2021/6/16 頻率補(bǔ)償 20 ? 單級運(yùn)放的頻率補(bǔ)償（續(xù)） Bode圖， F＝ 1(最壞情況下、開環(huán)情況下） ?降低 GX?? ?通過降低主極點頻率，降低 GX?? ?主極點只影響幅頻曲線 ?可通過增加負(fù)載電容，降低主極點。 ?提高 PX?? ?PX和 A、 N等極點位置有關(guān) ?降低 A、 N、 X/Y點的寄生電容 ?高頻應(yīng)用時， L↓ 主極點應(yīng)如何調(diào)整呢？ 單級運(yùn)放的頻率補(bǔ)償（續(xù)） ? 將相位裕度設(shè)定為 45?，主極點應(yīng)如何調(diào)整呢？ 圖 1 補(bǔ)償前幅頻特性曲線 圖 2 補(bǔ)償后幅頻特性曲線 ? 增加負(fù)載電容，即調(diào)整主極點，負(fù)載電容以因子 ωp,o/ω’p,o而增大 2021/6/16 頻率補(bǔ)償 22 ? 單級運(yùn)放的頻率補(bǔ)償（續(xù)） ? 特別注意一個結(jié)論，如下圖所示，單位增益帶寬即為第一非主極點 ,此時的相位裕度為 45?。 第一非主極點、單位增益帶寬、相位裕度的關(guān)系？ PM的設(shè)計 (補(bǔ)充材料） ? 設(shè)單位增益帶寬 GBW,極點 fp fp2….fN ? 頻率補(bǔ)償 ? 設(shè)極點 fp3….fN遠(yuǎn)大于單位增益帶寬 GBW PM的設(shè)計 ? 相位裕度 PM設(shè)計 ? 合理設(shè)計 ? 第一非主極點越大，相位裕度越大！
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