很多小白在學完放大電路的頻率補償后,都會有多種疑問未得到解決,今天本文將搜集小白的困惑,然后整理歸納總結,整理出放大電路的頻率補償知識,希望對小伙伴們有所幫助。
頻率補償是為了改善頻率特性,增加相位裕度,提高穩定性,防止oscillation。
例如在典型的二級運放設計中,可以通過米勒補償電容實現頻率補償,通過極點分裂來增加相位裕度,提高穩定性:但要注意米勒補償電容的引入會導致產生一個右半平面的零點,若設置不當該零點可能會導致穩定性問題,可以通過調零電阻(nulling resistor)、 消除前饋路徑或者前饋補償等方法控制這個右半平面的零點;
通過負反饋能夠擴展增益幅度的平坦范圍,也即擴展-3dB帶寬,但要注意深度的負反饋可能會帶來系統的不穩定性問題。
頻率補償(也即相位補償)的方法有如下幾種:
1、滯后補償
接入具有相位滯后特性的RC網絡,是增益函數相位滯后,達到穩定負反饋放大電路的目的;其有細分為主極點補償和極零點補償(超前.滯后補償);
主極點補償是在放大電路時間常數最大的回路中并接-一個補償電容C,令放大電路的主極點頻率下降,從而增大相位裕度:該補償方法的缺點是C的容量較大,導致基本放大電路的頻帶變得很窄;
極-零點補償(超前-滯后補償)是在時間常數最大的電路中并接-一個R和C串聯的補償網絡,使得主極點減小,次極點增加,同時還可以利用補償后產生的零點去抵消原系統中的極點,從而增加相位裕度;米勒補償屬于這種補償方式;極-零點補償同樣會使基本放大電路的頻帶變窄,但比主極點補償的頻帶寬。
2、超前補償
引入相位超前網絡,產生額外的零點fz 和極點f2,用其產生的零點fz去抵消原系統的次極點P2,而f2則成為新的次極點(注意f2>P2),在補償的過程中原系統的主極點fl保持不變;通過這種方式拉開主極點和次極點的距離,提高了負反饋放大電路的穩定性;因為fl不變,放大電路的開環通頻帶并沒有改變;因此超前補償方法在寬頻帶放大電路中得到廣泛的應用。