5.6 集成运放的频率响应和频率补偿频率响应频率补偿
一、集成运放的频率响应
很大
或gs C C ''π低频特性很好
内部必须接补偿电容上限频率很低
-20dB/十倍频
-40dB/十倍频-900-1800-2700
f /H Z O
f
φ
-1350-450-2250dB A
od /lg 20 100
101
103
102
f 0
f c
104
-60dB/十倍频
时
c f f 0f = f 0 时极间电容引起的附加相移为±1800
-900-1800-2700
f /H Z O
f
φ
-1350-450-2250dB A
od /lg 20 100
101
103
102
f 0
f c
104
f c :单位增益带宽此时差模增益下降为0dB
电路将产生自激振荡
二、集成运放的频率补偿
频率补偿:
采用一定的手段改变集成运放的频率响应破坏可能产生自激振荡的条件
使电路稳定工作
dB A f f od 0lg 200<= 时,即使0
180
->=ϕ时,附加相位移或当c f f
-900-1800
00 f
O
f
φ
dB A
od /lg 20 f 0
f c
m G m
ϕ0
lg 20f f od m A
G == c
f f m =-=ϕ
ϕ0
180为幅值裕度
m G 为相位裕度
m ϕ0
45
10≥-≤m m dB G ϕ,一般要求
1. 滞后补偿
滞后补偿:加入补偿电路后,
使运放的幅频特性在大于0dB的频率范围内
只存在一个拐点,
相当于一个RC回路的频率响应
≥450的要求,
达到φ
m
保证电路的稳定性
优点:简单易行
缺点:使频带变窄
将一个电容并接在集成运放的某一级电路,
使幅频特性中的第一拐点的频率进一步降低以至增益随频率始终按-20dB/十倍频的斜率下降
直至0dB 。
-20dB/十倍频
-40dB/十倍频f /H Z
O
dB A
od /lg 20 f H1
-60dB/十倍频
f H2
f H3
f H -20dB/
十倍频
1o U
'1o R 2
i R 2
i C C
未加电容C 之前
2
211)//(21i i o H C R R f π=
加电容C 之后
)
)(//(21
2211C C R R f i i o H +=
π
2. 超前补偿
超前补偿:为避免滞后补偿的缺点,
既满足了电路稳定的条件
又改善了电路的高频特性,展宽了频带。