深入了解運(yùn)放電路：運(yùn)放電路閉環(huán)穩(wěn)定性參數(shù)解讀

今天，小編將在這篇文章中為大家?guī)?lái)運(yùn)放電路的有關(guān)報(bào)道，通過(guò)閱讀這篇文章，大家可以對(duì)運(yùn)放電路具備清晰的認(rèn)識(shí)，主要內(nèi)容如下。

一、運(yùn)放電路

由運(yùn)算放大器組成的電路，簡(jiǎn)稱為運(yùn)放電路。這些電路可以說(shuō)是五花八門，是我們學(xué)習(xí)模擬電子技術(shù) 的一個(gè)重要內(nèi)容，更是一個(gè)電子工程師必須掌握的電路之一。比如同相加法電路：

基本的電路模型及分析如下，它是從比例電路延申而來(lái)，在負(fù)反饋條件下，同一輸入端增加若干支路實(shí)現(xiàn)加法，加法電路也用于多通道的運(yùn)放實(shí)現(xiàn)調(diào)零。

當(dāng)在R1=R2=R3=Rf條件下，電路則實(shí)現(xiàn)Uo=U1+U2。實(shí)際應(yīng)用中比如STM32芯片內(nèi)部的AD不能采集負(fù)壓，就可以用加法運(yùn)算實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)的抬高。

二、運(yùn)放電路閉環(huán)穩(wěn)定性參數(shù)解讀

很多時(shí)候運(yùn)放電路的閉環(huán)穩(wěn)定性問(wèn)題被我們忽視的一干二凈，感覺(jué)一個(gè)小小的運(yùn)放電路哪來(lái)這么復(fù)雜的問(wèn)題，而且自己設(shè)計(jì)出來(lái)的電路都能很穩(wěn)定的工作呀。導(dǎo)致這種錯(cuò)覺(jué)原因往往是因?yàn)樗O(shè)計(jì)的運(yùn)放電路比較簡(jiǎn)單如簡(jiǎn)單的同向比例，反向比例等。然而運(yùn)放電路大都工作在負(fù)反饋狀態(tài)下，其實(shí)際是一個(gè)完整的負(fù)反饋閉環(huán)系統(tǒng)，因此同樣存在環(huán)路穩(wěn)定性問(wèn)題，因此非常有必要對(duì)其進(jìn)行環(huán)路穩(wěn)定性分析。

首先給出運(yùn)放開環(huán)增益Aol和閉環(huán)增益Acl，反饋系數(shù)的關(guān)系，開環(huán)增益Aol是由放大器本身決定的，因此當(dāng)Aol確定后環(huán)路增益僅由閉環(huán)增益決定。

上述關(guān)系還可由圖1的Bode圖給出，即環(huán)路增益Aloop由開環(huán)增益Aol減去閉環(huán)增益Acl所得。若環(huán)路增益Aloop以20dB/dec穿過(guò)0dB線則說(shuō)明運(yùn)放電路環(huán)路穩(wěn)定，若以40dB/dec或者大于該值穿過(guò)0dB線則說(shuō)明運(yùn)放電路環(huán)路不穩(wěn)定。

圖1 增益關(guān)系Bode圖

下面以圖2所示同相比例放大電路為例對(duì)環(huán)路穩(wěn)定性分析做一下介紹。

圖2 運(yùn)放AC分析電路

圖2A為同向比例放大電路，其AC分析的電路圖如圖2B所示。其中開環(huán)增益，閉環(huán)增益，環(huán)路增益分別為

若對(duì)圖2A進(jìn)行AC分析，需要將2A電路修改為圖2B電路進(jìn)行仿真，仿真運(yùn)放使用ADI的LT1797，電阻R1=R2=1k，環(huán)路增益波形如圖3所示。其中實(shí)線為幅頻特性，虛線為相頻特性。運(yùn)放電路穩(wěn)定的判斷標(biāo)準(zhǔn)是幅頻特性以20dB/dec穿過(guò)0dB線，由此可知圖2所示運(yùn)放電路閉環(huán)是穩(wěn)定的。

圖3 圖1電路環(huán)路增益Aloop

OK，關(guān)于運(yùn)放環(huán)路穩(wěn)定性分析的幾點(diǎn)問(wèn)題今天就和大家分享到這里，喜歡本文的讀者請(qǐng)關(guān)注我們的網(wǎng)站。

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