2-運(yùn)放震蕩自激原因及解決辦法

1、運(yùn)放震蕩自激OP37 等運(yùn)放，在設(shè)計(jì)時(shí) ,為了提高高頻響應(yīng)，其補(bǔ)償量較小，當(dāng) 反饋較深時(shí)會(huì)出現(xiàn)自激現(xiàn)象。通過測(cè)量其開環(huán)響應(yīng)的 BODE 圖可知， 隨著頻率的提高 ,運(yùn)放的開環(huán)增益會(huì)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?yàn)榧蛇\(yùn)算放大器內(nèi)部是由多級(jí)直流 放大器所組成， 由于每級(jí)放大器的輸出及后一級(jí)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(jí)間都存在 R-C 相移網(wǎng)絡(luò)， 當(dāng)信號(hào)每通過一級(jí) R-C 網(wǎng)絡(luò)后 ,就要產(chǎn)生一個(gè)附加相移。此外，在運(yùn) 放的外部偏置電阻和運(yùn)放輸入電容， 運(yùn)放輸出電阻和容性負(fù)載反饋電 容，以及

2、多級(jí)運(yùn)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(yùn)放輸出的信號(hào)，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(yùn)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(jí)的負(fù)載上，在中、低頻時(shí)，由于 容抗很大，所以這個(gè)電容基本不起作用。高頻時(shí)，由于容抗減小，使 前一級(jí)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(shí)質(zhì)上是將放大電路的主極點(diǎn)頻率降低，從而破壞 自激振蕩的條件，所以也稱為主極點(diǎn)校正。防止運(yùn)放自激的一般取幾皮法到幾百皮法，看工作的頻率以及運(yùn)

3、放的型號(hào)來定。簡單點(diǎn)說加的電容越大，帶寬越窄。二RC校正在運(yùn)放的輸出端串上一個(gè)小電阻再連到后級(jí)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(gè)電阻與電容串聯(lián)， 所以RC網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)在電路中，對(duì)高頻電壓放大倍數(shù)的影響相對(duì)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(shí)，高頻響應(yīng)的 損失不如僅用電容校正時(shí)嚴(yán)重。校正網(wǎng)絡(luò)應(yīng)加在時(shí)間常數(shù)最大，即極點(diǎn)頻率最低的放大級(jí)。通常

4、 可接在前級(jí)輸出電阻和后級(jí)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(shí)際情況，通過實(shí)驗(yàn) 調(diào)試最后確定。也有一些文獻(xiàn)介紹了進(jìn)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(yùn)放接到同一根電源線時(shí)，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(yùn) 放是作為寬頻放大，須選用低電感量的電容。四 高增益多級(jí)放大時(shí)電源隔離電源回饋?zhàn)约?。從運(yùn)算放大器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析，他是一個(gè)多級(jí)的 放大電路， 一般的運(yùn)放都是 3 級(jí)以上電路組成， 前級(jí)完成高增益放大 和電位的移動(dòng)， 第 2 級(jí)完成相位補(bǔ)償功能， 末級(jí)實(shí)現(xiàn)功率放大。 如果 供給運(yùn)放的電源的內(nèi)阻較大， 末級(jí)的耗電會(huì)造成電源的波動(dòng)， 此波動(dòng) 將影響前級(jí)的電路的工作， 并被前級(jí)放大，造成后級(jí)電路更大的波動(dòng)， 如此惡性循環(huán)，從而產(chǎn)生自激。盡量將末級(jí)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(hào)。因?yàn)槲覀兲幱谝粋€(gè)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