設計高穩定性運算放大器電路秘籍

　　在模擬電子的設計過(guò)程中，經(jīng)常會(huì )使用到運算放大器，其中的負反饋更是家常便飯：負反饋可以抑制增益不穩定，減小元器件引入的非線(xiàn)性誤差，減小溫漂、阻抗變換和擴展頻帶等作用。然而，盡管負反饋的使用會(huì )使設計的電路在一定程度更加穩定，但是，如果沒(méi)有注意設計的關(guān)鍵，也會(huì )出現使電路變的不穩定的情況。下面介紹設計高穩定行運算放大器電路的關(guān)鍵技術(shù)：

　　一、接地技術(shù)

　　在進(jìn)行運算放大線(xiàn)路設計過(guò)程中，會(huì )有兩個(gè)地線(xiàn)：信號地和電源地。在這兩個(gè)地線(xiàn)的處理過(guò)程中，有很多的方法，但仍需要注意：信號地連接主要的電路部分，如：信號放大電路，反饋網(wǎng)絡(luò )等;電源地是常見(jiàn)的，在電路設計中，該線(xiàn)主要為各個(gè)元器件地線(xiàn)的回路，這樣可以減小干擾，保證運算放大器的穩定!

　　二、電源濾波

　　為防止電源電流的變化引起運放輸入端的簡(jiǎn)介反饋通路，這時(shí)需要對電源進(jìn)行濾波，為打破該反饋通路，推薦使用0.01uf-0.1uf的電容對電源進(jìn)行旁路，最好采用低ESR和低ESL的貼片式的陶瓷電容。在電路布局中必須是引線(xiàn)長(cháng)度盡量短，此時(shí)的反饋網(wǎng)絡(luò )元件的位置也要靠近反向輸入管腳，以便使雜散電容最小，確保運算放大器電路的高穩定性。

　　三、電路的極零點(diǎn)分析

　　在運算放大電路設計中，我們常用的設計方案有放大、濾波、比較器和施密特觸發(fā)器等等。但是，我們在設計過(guò)程中，需要把持運算放大器穩定的精髓：傳遞函數。

　　通過(guò)列出運算放大器的傳遞函數，可以從中得到運算放大器的極點(diǎn)和零點(diǎn)，這對保持運算放大器的穩定有著(zhù)重要的作用：極點(diǎn)減小了幅值(有利于穩定)，也減少了相位裕度(不利于穩定);零點(diǎn)則增大了幅值(不利于穩定)，但增大了相位裕度(利于穩定);在復平面的右半平面的零點(diǎn)，既增大了幅值，又減少了相位裕度。

　　在實(shí)際的電路設計中，只要能找到運算放大器的主副極點(diǎn)，工作算是完成了一大半，剩余的部分就是針對不同的模型采用不同的補償方法來(lái)消除相應的零點(diǎn)和極點(diǎn)，使系統更加穩定：

　　常用的穩定運算放大電路方法：

　　1、在輸入端正負輸入端增加串聯(lián)電阻，降低環(huán)路增益，達到系統的穩定;
　　2、在運放的輸入端有時(shí)會(huì )有高直流噪聲增益，這時(shí)需要正負輸入端串聯(lián)RC網(wǎng)絡(luò )來(lái)穩定系統;
　　3、在反饋回路中增加一個(gè)電容，引起相位超前補償達到穩定的效果。

　　運算放大器的設計是一個(gè)小系統設計，只有將該部分達到穩定，才能使整體系統設計達到穩定。