設(shè)計高穩(wěn)定性運算放大器電路秘籍

　　在模擬電子的設(shè)計過程中，經(jīng)常會使用到運算放大器，其中的負(fù)反饋更是家常便飯：負(fù)反饋可以抑制增益不穩(wěn)定，減小元器件引入的非線性誤差，減小溫漂、阻抗變換和擴(kuò)展頻帶等作用。然而，盡管負(fù)反饋的使用會使設(shè)計的電路在一定程度更加穩(wěn)定，但是，如果沒有注意設(shè)計的關(guān)鍵，也會出現(xiàn)使電路變的不穩(wěn)定的情況。下面介紹設(shè)計高穩(wěn)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)行運算放大線路設(shè)計過程中，會有兩個地線：信號地和電源地。在這兩個地線的處理過程中，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;電源地是常見的，在電路設(shè)計中，該線主要為各個元器件地線的回路，這樣可以減小干擾，保證運算放大器的穩(wěn)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介反饋通路，這時需要對電源進(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長度盡量短，此時的反饋網(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(wěn)定性。

　　三、電路的極零點分析

　　在運算放大電路設(shè)計中，我們常用的設(shè)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(shè)計過程中，需要把持運算放大器穩(wěn)定的精髓：傳遞函數(shù)。

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

　　在實際的電路設(shè)計中，只要能找到運算放大器的主副極點，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消除相應(yīng)的零點和極點，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定：

　　常用的穩(wěn)定運算放大電路方法：

　　1、在輸入端正負(fù)輸入端增加串聯(lián)電阻，降低環(huán)路增益，達(dá)到系統(tǒng)的穩(wěn)定;
　　2、在運放的輸入端有時會有高直流噪聲增益，這時需要正負(fù)輸入端串聯(lián)RC網(wǎng)絡(luò)來穩(wěn)定系統(tǒng);
　　3、在反饋回路中增加一個電容，引起相位超前補償達(dá)到穩(wěn)定的效果。

　　運算放大器的設(shè)計是一個小系統(tǒng)設(shè)計，只有將該部分達(dá)到穩(wěn)定，才能使整體系統(tǒng)設(shè)計達(dá)到穩(wěn)定。