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运算放大器和反馈电阻的动态特性分析

归档日期:04-23       文本归类:动态分析器      文章编辑:爱尚语录

  ,推导出跨阻放大器电路的增益,如图1所示。在本文的第二部分,我们将研究其后果。

  放大器增益使我们有机会将控制理论应用于电路。这个例子将说明控制理论在理解电路动态特性时的重要性和实用性。逐步实施,而不是一股脑全堆进来,希望这样能够对控制技术及其应用方式有深入了解。

  对于恒定组(或包络)时延(最大平坦包络延迟/MFED或贝塞尔)响应,相位随频率线性减小,并且发生在φ = 30o的极角处。所有频率的时延都是相同的,保持波形不变。然后:

  对于临界阻尼(没有过冲的最快阶跃响应),ζ = 1且τT = 4 x τi或fT = fi/4。两个极点都是fi/2。

  随着RR变大、fi减小,放大器在vix中显示出更大的过冲。在某种程度上,这对于Z-meter是有利的,因为极角φ = 45°,阻尼ζ = cos(φ) = cos(45o) ≈ 0.707,并且频率(或幅度)响应是恒定或平坦的,接近带宽频率。这就是最大平坦幅度(MFA)频率响应。对于稳态(频域)应用,MFA响应是最佳的。对于具有理想阶跃响应的瞬态(时域)应用,MFED响应是最佳的。(在示波器垂直放大器的设计中,优化两种响应的标准是冲突的。)

  慢运放具有低fT且τT τi,导致两个实极点离得比较远。在极限值:

  这是原点和fi处的极点。fT必须足够小以保持fT fi。然而,随着fT减小,环路增益减少,可能不足以维持容许的运算放大器增益误差。在这种情况下,精度需要一定的速度。

  图2显示了闭环极点随着fT(更快的运放)的增加而移动的情况。在原点和fi(–1/τi)处的分离极点在fi/2(此时π = 1)处聚集在一起,然后变为复数极点对。随着fT增加,极角增加并且ζ减小。放大器变得不稳定,响应更加振荡。

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