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“虛短虛斷”,自激振盪等疑難雜症分析!

由 臥龍會IT技術 發表于 舞蹈2021-07-05
簡介原創今日頭條:臥龍會IT技術經驗2:一個電容器解決自激,使用不當反而解決不了在直流訊號放大應用中,有時候為了降低噪音,直接在運放輸出端並接去耦電容(圖3)

振盪環節的相角怎麼算

相信不少理工科學生並不陌生,在上大學模電課的時候,都已經學會了運放的設計。那麼我們今天就分享下,具體應用的時候需要注意事情。原創今日頭條:臥龍會IT技術

再多理論不如經驗教訓來的快,理論可以後續慢慢研究,獻給除錯中遇到困難的朋友。不多說直接切入主題。

“虛短虛斷”,自激振盪等疑難雜症分析!

圖1

經驗1:注意電壓輸入範圍是否超過限制

下圖是運放的資料表的輸入電氣特性的一部分,我們看到電源電壓在

±5 V的條件下,輸入電壓的範圍是±3.5V,超過輸入範圍運放就不會正常工作或可能會出現奇怪的問題。

“虛短虛斷”,自激振盪等疑難雜症分析!

圖2

有些運放也會同時標註不是輸入電壓範圍,而是共模輸入範圍

運放在正常工作時,所謂的虛短虛段就是同相合反相輸入的電壓是一致的,故輸入電壓範圍和共模輸入電壓範圍是一樣的意思。原創今日頭條:臥龍會IT技術

經驗2:一個電容器解決自激,使用不當反而解決不了

在直流訊號放大應用中,有時候為了降低噪音,直接在運放輸出端並接去耦電容(圖3)。顯然放大是直流但也會十分不安全的。出現階躍訊號輸入或者在上電的瞬間,運放輸出電流將很大,而且電容會改變環路的相位特性,導致電路自激振盪。

“虛短虛斷”,自激振盪等疑難雜症分析!

圖3

正確的去耦電容應該要組成RC電路,如圖4看到在運放的輸出先串一個電阻R4,然後再並接一個去耦電容。這樣可以大大消減運放輸出的瞬間電流,也不破壞環路的相位特性,可以避免自激振盪。

“虛短虛斷”,自激振盪等疑難雜症分析!

圖4

經驗3:電容器用錯在反饋迴路也會引起自激振盪

如圖5,同樣是一個用於直流訊號放大電路,為了去耦,沒注意將電容接到了反饋迴路,這樣會讓反饋訊號的相位發生變化,就會引起自激振盪。所以在反饋迴路絕對不能加入任何影響訊號相位的電路振盪為相位的改變是引起

振盪

的必要因素。當然這個在穩壓電路中同樣,如圖6並接在反饋的C1023是錯誤的。為了降低紋波,可以把C1023與R1017並聯,適當增大紋波的負反饋作用,以達到抑制輸出紋波的目的。

“虛短虛斷”,自激振盪等疑難雜症分析!

圖5

“虛短虛斷”,自激振盪等疑難雜症分析!

圖6

經驗4:佈局不合理也是自激產生的原因

反饋迴路的元器件沒有靠近運放,而且走線不能過長。除了這些還應該避開數字訊號、晶振等干擾源。反饋迴路的佈局佈線不合理,非常容易引入噪音,甚至導致自激振盪的元兇。

經驗5:濾波電容的正確使用

運放的電源濾波不容忽視,電源的好壞直接影響輸出。尤其高速運放電源紋波對運放輸出的干擾很大,很容易自激振盪。運放濾波直接影響效果的,運放供電腳旁邊加一個0。1uf的去耦電容和10uf以上的電解電容或電解電容,串接一個小電感或磁珠更好。

“虛短虛斷”,自激振盪等疑難雜症分析!

圖7

總之,我們不能夠鬆懈每個環節即使是最基本的電路,可能都會影響到整個系統的設計及穩定。原創今日頭條:臥龍會IT技術

當然如果大家還有更多的想法或有更多的經驗可以分享出來。說出你在運用或學習過程中遇到什麼樣的問題都可以留言,小編一定會為大家解答。

原創:臥龍會 鳩酆完顏

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