“可惡”的運(yùn)算放大器電容負(fù)載

　　他們說如果使用放大器驅(qū)動(dòng)電容負(fù)載(圖 1、CLOAD)，一個(gè)不錯(cuò)的經(jīng)驗(yàn)是采用一個(gè) 50 或 100 歐的電阻器 (RISO) 將放大器與電容器隔開。這個(gè)附加電阻器可能會(huì)阻止運(yùn)算放大器振蕩。

　　圖 1.支持電容負(fù)載的放大器可能需要在放大器輸出與負(fù)載電容器之間連接一個(gè)電阻器。

　　使用 50 或 100 歐姆 (RISO) 電阻不一定每次都管用。問題是，“如果 CLOAD 超過產(chǎn)品說明書中推薦的運(yùn)算放大器電容負(fù)載值時(shí)該怎么辦?”

　　如果您無法找到任何說明書指導(dǎo)，或您的負(fù)載電容 (CLOAD) 確實(shí)超過了產(chǎn)品說明書推薦值，那問題的答案就要取決于：

• 　　放大器增益帶寬積(GBWP 或 fU)
• 　　放大器的開環(huán)輸出電阻 (RO)
• 　　電容器負(fù)載值 (CLOAD)

　　圖 1 中的頻率與增益圖顯示了當(dāng) RISO 和 CLOAD 加到放大器輸出端時(shí)放大器開環(huán)增益曲線的情況。如果使用這三個(gè)變量，您就可以計(jì)算出適當(dāng)?shù)?RISO 值。

　　下面是確定 RISO 值時(shí)的規(guī)則：

　　這兩個(gè)規(guī)則可確保電路的穩(wěn)定。

　　適合這一概念的應(yīng)用是將輸入驅(qū)動(dòng)至 SAR-ADC。在這種情況下，需要該信號(hào)在轉(zhuǎn)換器的采集時(shí)間內(nèi) (tACQ) 內(nèi)穩(wěn)定。公式 3 中的 K 是 ADC 時(shí)間常數(shù)乘法器，其可提供半 LSB 的高精度。對(duì)于 ADS7886 等 16 位轉(zhuǎn)換器而言，K 等于 11.78。

　　我們來應(yīng)用這些公式，采用以下參數(shù)進(jìn)行計(jì)算：

• 　　對(duì)于 OPA365
• 　　fU = 50 MHz
• 　　R0 = 30 歐姆
• 　　增益 = 1 V/V
• 　　對(duì)于 ADS7886
• 　　tACQ = 300 ns
• 　　CIN = 21 pF
• 　　CLOAD = 390 pF

　　OPA365 產(chǎn)品說明書顯示，100 pF 的負(fù)載會(huì)產(chǎn)生 30% 的過沖(圖 2)。

　　圖 2. OPA365 過沖與電容負(fù)載

　　公式 1、2 和 3 可幫助解決該過沖問題。

• 　　公式 1，RISO => 3.33 歐姆
• 　　公式 2，RISO => 30.97 歐姆
• 　　公式 3，RISO ~ 61.96 歐姆

　　鑒于這三個(gè)公式，RISO 必須等于 61.9 歐姆(0.1% 容差)。

　　有些制造商在其產(chǎn)品說明書中包含了穩(wěn)定性與電容負(fù)載典型性能曲線。他們甚至還會(huì)在電氣性能表中加以說明。當(dāng)然，這些信息都很有幫助。但您也可通過本文中使用的計(jì)算避免放大器振蕩或過度過沖。

　　參考資料

　　如欲了解更多詳情，敬請(qǐng)下載 OPA365 與 ADS7886 的產(chǎn)品說明書