运放相位频率补偿电路设计

集成运放的内部是一个多级放大器。其对数幅频特性如图...1所示中的曲线①(实线)。对数幅频特性曲线在零分贝以上的转折点称为极点。图中，称P1P2点为极点。极点对应的频率称为转折频率，如fp1,fp2,第一个极点，即频率最低的极点称为主极点。在极点处，输出信号比输入信号相位滞后45°，幅频特性曲线按-20dB/10倍频程斜率变化，每十倍频程输出信号比输入信号相位滞后90。极点越多，越容易自激，即越不稳定。为使集成运放工作稳定，需进行相位(频率)补偿。按补偿原理分滞后补偿、超前补偿及滞后一超前补偿等滞后补偿:凡是使相移增大的补偿即被称为滞后补偿。滞后补偿使主极点频率降低，即放大器频带变窄。如补偿后只有一个极点，则被称为单极点，如图2.21(a)所示中的曲线②。超前补偿:凡是使相移减小的补偿即被称为超前补偿，超前补偿使幅频特性曲线出现零点，即放大器频带变宽。在零点处输出信号比输入信号相位超前45°，幅频特性曲线按+20dB/10倍频程斜率变化。补偿办法是将零点与补偿前的一个极点重合，如图2.21(a)中的P2点，补偿后的幅频特性曲线如图2.21(a)所示中的曲线③，补偿后频带展宽。

1.输入端的滞后补偿网络(外部滞后补偿)在集成运放的两输入端之问并一串联的电阻(RB)、电容(CB)的网络被称为输入端的滞后补偿。这种补偿使通频带变窄，适用于对频带要求不高的电路。这种方法也有助于提高集成运放的上升速率。RB,CB的估算方法(I)在放大器增益给定的条件下暂时短接CB,在集成运放两输入端之间并联RB,RB的值由大到小的改变，直至放大器进入临界稳定状态。这时可用示波器看到近似正弦波。并用示波器水平(时间)轴测出振荡周期，换算出振荡频率fo实际是放大器的放大倍数等于1时的频率。补偿电容CB的值可按下式估算，即CB》1/(RB*f)

将补偿电容并在闭环放大器的外部反馈电阻上。其补偿原理如图2.21(a)所示的曲线③。这种补偿叮以展宽高频带宽，电路图如图2.2.13所示。

⑴抵消第二个极点的补偿图2213外部超前补偿电路(2)削弱输入分布电容影响的补偿将补偿电容并在闭环放大器的外部反馈电阻上，使输入信号在高频时能直接耦合到输出端，削弱输入分布电容的影响，改善电路的高频特性，电路图如图2.2.14所示。补偿条件为RF*CB=Rr*Cr式中，r为输入端分布电容。2.2.14LF35HB37的超前补偿电路1.容性负载补慢电路容性负载「L当集成运放输出电阻&构成部后网络.该滞后网络与反馈网第串联产生新的极点而引起白激◎为此需要对容性负载进行相位补偿।IIl等性负载小于ISOOpF的相位补偿方法容性负载小于15OOpF的相位补偿方法提在集成运放输出端与电容负载之间事一小阻值的补偿电殂品价7003?例2225成用7F741M型集成运放组成反相型放大耨其容性负载叱-机乂域：试设计客性负载扑他电明电路图如图12.25所示.图中，■是阻值为22011的电位器1调节检使电路稳定(14用示波器检冽工(2)容性负载大于ISDOpF的补偿方法容性货找大于15炖F的补偿电磬如图U26所礼图之工更小容胜负毂补偿电解 图32%大容世负费补空电器行隹电容6与反馈电阻阵树成超前补偿网第,形成新