2-運放震蕩自激原因及解決辦法

1、運放震蕩自激OP37 等運放，在設(shè)計時 ,為了提高高頻響應(yīng)，其補償量較小，當(dāng) 反饋較深時會出現(xiàn)自激現(xiàn)象。通過測量其開環(huán)響應(yīng)的 BODE 圖可知， 隨著頻率的提高 ,運放的開環(huán)增益會下降，如果當(dāng)增益下降到 0db 之 前，其相位滯后超過 180 度，則閉環(huán)使用必然自激。自激振蕩的引起，主要是因為集成運算放大器內(nèi)部是由多級直流 放大器所組成， 由于每級放大器的輸出及后一級放大器的輸入都存在 輸出阻抗和輸入阻抗及分布電容，這樣在級間都存在 R-C 相移網(wǎng)絡(luò)， 當(dāng)信號每通過一級 R-C 網(wǎng)絡(luò)后 ,就要產(chǎn)生一個附加相移。此外，在運 放的外部偏置電阻和運放輸入電容， 運放輸出電阻和容性負(fù)載反饋電 容，以及

2、多級運放通過電源的公共內(nèi)阻，甚至電源線上的分布電感， 接地不良等耦合，都可形成附加相移。結(jié)果，運放輸出的信號，通過 負(fù)反饋回路再疊加增到 180 度的附加相移，且若反饋量足夠大，終 將使負(fù)反饋轉(zhuǎn)變成正反饋，從而引起振蕩。解決辦法一 電容校正運放反饋電阻并接反饋電容接入的電容相當(dāng)于并聯(lián)在前一級的負(fù)載上，在中、低頻時，由于 容抗很大，所以這個電容基本不起作用。高頻時，由于容抗減小，使 前一級的放大倍數(shù)降低，從而破壞自激振蕩的條件，使電路穩(wěn)定工作 這種校正方法實質(zhì)上是將放大電路的主極點頻率降低，從而破壞 自激振蕩的條件，所以也稱為主極點校正。防止運放自激的一般取幾皮法到幾百皮法，看工作的頻率以及運

3、放的型號來定。簡單點說加的電容越大，帶寬越窄。二RC校正在運放的輸出端串上一個小電阻再連到后級AC Analy sis： VIM - 1 VpkTransient Anaiy sis VIN = lOOnnVjak, 10kHz, ions fiseffall time利用RC校正網(wǎng)絡(luò)代替電容校正網(wǎng)絡(luò)，將使通頻變窄的程度有所 改善。在高頻段，電容的容抗將降低，但因有一個電阻與電容串聯(lián)， 所以RC網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)在電路中，對高頻電壓放大倍數(shù)的影響相對小一些, 因此，如果采用RC校正網(wǎng)絡(luò)，在消除自激振蕩的同時，高頻響應(yīng)的 損失不如僅用電容校正時嚴(yán)重。校正網(wǎng)絡(luò)應(yīng)加在時間常數(shù)最大，即極點頻率最低的放大級。通常

4、 可接在前級輸出電阻和后級輸入電阻都比較高的地方。校正網(wǎng)絡(luò)中R、C元件的數(shù)值，一般應(yīng)根據(jù)實際情況，通過實驗 調(diào)試最后確定。也有一些文獻(xiàn)介紹了進行理論分析和估算的參考方 法。三電源接線旁路措施電源引線不僅具有一定電阻，還有一定的電感和分布電容，因此當(dāng)有許多運放接到同一根電源線時，將通過這些因素產(chǎn)生相互之間的影響，解決的辦法是在印刷電路板插座上的正負(fù)電源的接線端與地之間接上幾十 uF 的電解電容和 0.01uF 的陶瓷電容相并聯(lián)，如果運 放是作為寬頻放大，須選用低電感量的電容。四 高增益多級放大時電源隔離電源回饋自激。從運算放大器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析，他是一個多級的 放大電路， 一般的運放都是 3 級以上電路組成， 前級完成高增益放大 和電位的移動， 第 2 級完成相位補償功能， 末級實現(xiàn)功率放大。 如果 供給運放的電源的內(nèi)阻較大， 末級的耗電會造成電源的波動， 此波動 將影響前級的電路的工作， 并被前級放大，造成后級電路更大的波動， 如此惡性循環(huán)，從而產(chǎn)生自激。盡量將末級功率放大的電源與其它放大電路的電源分開。五 外界干擾確切的說，這并不算自激，但現(xiàn)象和自激相似。輸出產(chǎn)生和輸入 無關(guān)的信號。因為我們處于一個電磁波籠罩的環(huán)境之中，有 50Hz 和 100Hz 的工頻干擾，數(shù)百 Hz 的中波廣播干擾，數(shù) MH