如何消除放大器輸出端中的振鈴和過沖

 ADI公司的專家John Ardizzoni針對(duì)放大器輸出端中有關(guān)振鈴和過沖的問題，為您排除技術(shù)故障，提出分析與觀點(diǎn)，助您解決實(shí)際應(yīng)用中遇到的難題。

廣大工程師在設(shè)計(jì)過程中都會(huì)嚴(yán)格遵循數(shù)據(jù)手冊(cè)中的設(shè)計(jì)指南，但是仍會(huì)遇到放大器輸出端存在大量振鈴和過沖的問題。 此類問題確實(shí)令人困惑和沮喪。 工程設(shè)計(jì)是科學(xué)，A加B的結(jié)果就應(yīng)該是C。 如果您設(shè)計(jì)電路已有一段時(shí)間，那么您應(yīng)當(dāng)知道，工程設(shè)計(jì)也是藝術(shù)。

工程師仔細(xì)閱讀數(shù)據(jù)手冊(cè)并進(jìn)行設(shè)計(jì)。這應(yīng)該是一個(gè)好的開始，不過令人吃驚的是，許多時(shí)候事實(shí)不是這樣。因此，我們需要深入研究問題所在。研究的第一件事是原理圖，有人也把它稱作“運(yùn)動(dòng)中的眼球”。 首先檢查“一般嫌疑犯”： 放大器噪聲增益、旁路電容、負(fù)載和電源電壓。

噪聲增益決定了放大器的穩(wěn)定性。 如果相位裕量很低，那么輸出可能發(fā)生振鈴和過沖。 旁路電容將噪聲排除在放大器之外，并儲(chǔ)存電源引腳處的電荷。 當(dāng)放大器需要一個(gè)電流充足的穩(wěn)定電源時(shí)，這特別重要，因?yàn)槠漭敵鲈诳焖僮兓?當(dāng)輸出在壓擺時(shí)，如果電源電壓發(fā)生變化，該變化必定會(huì)影響輸出。 如果電容或電感太大，或者負(fù)載電阻太小，那么負(fù)載可能會(huì)造成問題。 當(dāng)電源電壓太大或太小時(shí)，某些放大器的性能會(huì)降低，因此應(yīng)對(duì)照數(shù)據(jù)手冊(cè)檢查電源電壓。

如果上述方面都沒有問題，那該怎么辦呢? 繼續(xù)在其他方面查找故障。 接下來看看布局布線。 是否存在帶寄生電感的長走線? 是否有遠(yuǎn)離電源引腳的旁路電容，使得寄生電感與這些電容形成振蕩電路? 輸入和輸出引腳下方的接地層爬電效應(yīng)是否形成寄生電容，導(dǎo)致振鈴和過沖?如果布局布線也不存在問題，那么接下來該從哪里著手呢?

工程師在輸入端觀察到一點(diǎn)振鈴，但不太多。 我們知道，垃圾輸入等于垃圾輸出，所以我們努力凈化輸入。 端接正確，因此可以更換一個(gè)發(fā)生器，看看發(fā)生器有無問題。 新發(fā)生器性能更好，但輸入和輸出仍有振鈴。然后，燈泡熄滅。 隨后可以看看是否是使用電纜或示波器探頭檢查信號(hào)。 如果使用的是示波器探頭，可以檢查是否有一個(gè)接地夾。 如果確實(shí)存在接地夾，那么去掉線夾引線，擰開蓋住探頭頂部的塑料管，使用示波器探頭的金屬內(nèi)膽拾取信號(hào)旁邊的接地，振鈴便會(huì)消失。那么，這到底是什么原因呢?

接地夾具有串聯(lián)電感，探頭具有電容，探頭上的走線具有寄生電容。 電容和電感形成一個(gè)振蕩電路，它在電路中快速上升沿的作用下發(fā)生振蕩，導(dǎo)致輸入和輸出發(fā)生振鈴和過沖。 另外，工程師在測(cè)量之前務(wù)必校準(zhǔn)示波器探頭，這樣做也能有助于降低峰化。