运放电路的稳定补偿

运放电路的稳定补偿

图二 实用积分电路 图二中的R3是积分电路的补偿电阻，相对储能元件C、L而言，电阻是个中性元件，对交、直流信号起同样作用，R3的直流负反馈作用，能有效抑制积分漂移和积分饱和。但对R3的选择是有严格要求的，首先，在信号频率作用下，R3的阻抗要远大于电容的容抗Xc,此时反馈支路阻抗Z=R3//Xc就近似等于Xc，可以忽略R3的存在;其次还要保证R3>>R1,以减小积分误差。

图五 实用微分电路 图五中的R0即为电容C的高频限流电阻，在信号源内阻比较大时可不加，设计PCB时，可以预留R0位置，不需要时，用0阻值电阻短接;运放的反相输入端为虚地点，增加DZ1、DZ2可在正负两个方向限制瞬时过大的幅值。 运放实际使用时，在低频段常出现输出过冲，在高频段常出现振荡，以下作简要分析与处理。运放负反馈电路的本质是，通过反馈网络，使运放的正、反相输入端电位接近相等，输入差分信号Ud接近为零，运放线性放大Ud=Up-Un，即Uo=Aol*Ud，避免了运放进入饱和输出状态。其中的Aol为运放的开环放大倍数，它才是运放的本质属性参数，不会因外接反馈电路而改变 ，因此当负反馈回路存在延时环节时，会造成反相输入端电压Un的延迟和Ud变化的减慢，导致输出Uo出现过冲，过冲的电压使负反馈超调，运放又反向调节，同样由于延时环节的作用，出现了反向的过冲，从而形成了衰减振荡，也就是常说的振铃现象。

图六 运放电容性负载的补偿 图六(a) 所示反相比例电路，后接等效电容为CL的容性负载。由于电容两端电压不能突变，或者说电容会阻碍输出电压的变化，在运放输出电阻和CL共同作用下，造成了反相端输入电压Un的延迟变化，从而引起振铃。虽然电容上电压不能突变，但电流可以突变，电阻上的电压与电流同相，可以在负载电容前面加补偿电阻Rc，反馈电压从电阻前引出，就可补偿反馈电压的延迟变化，从而抑制振铃的产生。图六(b)中的Rc即为抑制振铃的补偿电阻。 如运放反相输入端因PCB布线、敷铜而引入了分布电容，也会引起振铃，其消除方法参考图七的说明。