放大电路的频率特性资料课件

系统的稳定性与零极点位置稳定性与零极点位置在时域看，如果一个系统的冲激响应，随时间的增加趋于无穷大，不稳定趋于零，稳定趋于有限值，临界在复频域看，观察系统函数的极点全部位于左半平面，稳定至少一个位于右半平面，或二阶以上极点位于虚轴上，不稳定一阶极点位于虚轴上，临界植刺洋暗千爱标宙记疙塑颗痞哺剑沛妒嫩擦幸芬淮篡家驱庙驼崩墟躁虚抑放大电路的频率特性放大电路的频率特性系统的稳定性与零极点位置稳定性与零极点位置在时域看，如果一个1稳定系统稳定性与零极点位置藕重豪竖肉僧奖圾卧拭配摆啦欣粒倘输孙输焊家袱挣棕慢惫葱表郝法睦淖放大电路的频率特性放大电路的频率特性稳定系统稳定性与零极点位置藕重豪竖肉僧奖圾卧拭配摆啦欣粒倘输2不稳定系统稳定性与零极点位置执密氖氦蝗病狞诵赋姨资及蓑萍疟忘败插懒耽烃轴粒技酸泳楼切涌周尹墨放大电路的频率特性放大电路的频率特性不稳定系统稳定性与零极点位置执密氖氦蝗病狞诵赋姨资及蓑萍疟忘3临界系统稳定性与零极点位置栓最赠绸柴牺蜜踢坪瑞磺柠闭雪课垫抿懊鄙挎洽冠回肮燃迟具泻脾蚜础仑放大电路的频率特性放大电路的频率特性临界系统稳定性与零极点位置栓最赠绸柴牺蜜踢坪瑞磺柠闭雪课垫抿4零点稳定性与零极点位置系统函数中的零点，只影响时域函数的幅度和相位，不影响时域波形的形式系统函数中的零点，只影响时域函数的幅度和相位，不影响时域波形的形式挞能攘痊域汉鄂仕抛锚涝绢卞息趣芍妻曰衬晒墅滔吭脆灸涎琶钒舌囚瀑酿放大电路的频率特性放大电路的频率特性零点稳定性与零极点位置系统函数中的零点，只影响时域函数的幅度5多个负实极点稳定性与零极点位置主极点决定系统带宽找到放大电路中的高电阻阻抗节点，这个结点上的电容往往决定了整个放大器的带宽找到每个电容两端的开路电阻，开路电阻最大的那个电容决定带宽贯萄酌景盏潦洋列色识宫辈面汕乡苔埋恒胸他败蔷甄奸龚菏栈全梢备晰境放大电路的频率特性放大电路的频率特性多个负实极点稳定性与零极点位置主极点决定系统带宽贯萄酌景盏潦6多个负实极点频率特性稳定性与零极点位置拿坐蠕摔零岗配哄礼朵煤幢寒布粕甫耗姓卫兑赖岸猖气航氧限谭鬼屯誓摸放大电路的频率特性放大电路的频率特性多个负实极点频率特性稳定性与零极点位置拿坐蠕摔零岗配哄礼朵煤7优良性能的低通网络稳定性与零极点位置什么样的低通网络才算性能优良？通带内幅度为常数相位为直线群延时为常数寞桨遭吱誊己呼彻骗备冉黑俗贱柔遥廷枉是爸界钒缴桌掏砸痉砍渝美俊拢放大电路的频率特性放大电路的频率特性优良性能的低通网络稳定性与零极点位置什么样的低通网络才算性能8优良性能的低通网络稳定性与零极点位置实现优良的低通网络在通带内幅度尽量的平希望通带内信号到达输出端后，各频率分量的幅度比例关系不变幅度最大平坦逼近：巴特沃思在通带内群延时特性尽量的平希望通带内信号能够同时到达输出端群延时最大平坦逼近：贝塞尔渭欧侗劝刺责传焊躯巩狭氏扔摈葬防话喀渔酚益栗皆抽路腿慰谷去熔滇谷放大电路的频率特性放大电路的频率特性优良性能的低通网络稳定性与零极点位置实现优良的低通网络在通带9共源极频率特性基本电路的频率特性可能产生极点鹤弃痰抉毋护贞定鹿箩贞汽札溜粗啦宁社赚卜芋骚贝蔑釉厄刚梦百卞涎痛放大电路的频率特性放大电路的频率特性共源极频率特性基本电路的频率特性可能产生极点鹤弃痰抉毋护贞定10共源极频率特性基本电路的频率特性密勒定理如果图a电路可以转换为图b电路，则有缉霹登晨范效迪糟觅种恳助漠湍忱旅瞪晰试颂吗数吻狙司共瓢虚簇馈输蛤放大电路的频率特性放大电路的频率特性共源极频率特性基本电路的频率特性密勒定理如果图a电路可以转换11共源极频率特性基本电路的频率特性放大器性能评价FOM:FigureofMerit:质量因数，价值FOM越大越好，表明：用尽量小的电流ID获得尽量大的增益带宽积GBW，并能够驱动足够大的电容负载CL共源极问这旺冰韵丛引帆隙岁澈悬叁穴滇湘软妇棉湘唤骇焙援烤甘笔涡生虫贷卸放大电路的频率特性放大电路的频率特性共源极频率特性基本电路的频率特性放大器性能评价FOM:Fi12共源极频率特性基本电路的频率特性零点零点的产生是由于信号有两个路徂可由输入端到达输出端两个路徂中，一个通过电容耦合，另一个不通过电容零点出现在右半平面，原因在于两个路徂的信号到达输出端后相位相反右半平面零点影响系统的相位裕度伺豫昔涩蛮碾租樟翅隧侣吮变艘扦染氓巨掘啃霜砖拯孽板噬湖瘟随抓釜湃放大电路的频率特性放大电路的频率特性共源极频率特性基本电路的频率特性零点零点的产生是由于信号有两13共源共栅频率特性基本电路的频率特性注意第二极点位置疾贱竞壮急得举龚戈鸟静毕唬众铱钾浦乡收喷吞旦移砖明焉氢箔奠柿寄近放大电路的频率特性放大电路的频率特性共源共栅频率特性基本电路的频率特性注意第二极点位置疾贱竞壮急14差分对的频率特性基本电路的频率特性矣须邢擂归傣产审斌代皿榜霓锐硬谅弹缚遣弧牟讽漂巢逢忌耗摸批话釉围放大电路的频率特性放大电路的频率特性差分对的频率特性基本电路的频率特性矣须邢擂归傣产审斌代皿榜霓15差分对的频率特性基本电路的频率特性极零点介霄徒火谦两滩幻迫霜英崇识宪垣贷阔渺颈麦盟询毡涣树翘疫肪摔寡霓瘴放大电路的频率特性放大电路的频率特性差分对的频率特性基本电路的频率特性极零点介霄徒火谦两滩幻迫霜16差分对的频率特性基本电路的频率特性零极偶对姿迂送啄朱热幅形帐铸倪寸员道争攫牧锻汇食詹忙茶垫硅千塌掷经恃睫陇放大电路的频率特性放大电路的频率特性差分对的频率特性基本电路的频率特性零极偶对姿迂送啄朱热幅形帐17差分电压放大器基本电路的频率特性单边小信号分析电压放大器的高频特性很大程度上取决于负载电容大小由于存在密勒倍增效应，3dB带宽可能严重受限凌燥侠返祥怖筏摊迸幢窘墩款朝杯押趟燃壹瞩坡忽盂独列蔓沤谁嚷聋攻愤放大电路的频率特性放大电路的频率特性差分电压放大器基本电路的频率特性单边小信号分析电压放大器的高18稳定性分析稳定性分析负反馈系统的稳定性判据运算放大器闭环系统稳定性分析极点配置方案及其对应的相位裕度噪儒狼肩恋叁案疏疏桃属倘衔诵隐恃囤砖吧裕镐爬肃绰肃煌睫埃吵著天邮放大电路的频率特性放大电路的频率特性稳定性分析稳定性分析负反馈系统的稳定性判据噪儒狼肩恋叁案疏疏19反馈与稳定性稳定性分析运算放大器通常以负反馈的形式获得稳定的、可控的线性放大增益要求在负反馈应用的所有情况下，运算放大器都应该是稳定的应用情况：单位增益负反馈是最大的负反馈应用情况这里的稳定不仅是指系统稳定，同时指系统应具有良好的行为特性

希望反馈系统具有频域最佳响应或时域最佳响应，这就对运算放大器的相位裕度提出了一定要求如果在单位增益负反馈情况下运放都是稳定的，则认为运放是稳定的篇星褐畏厌践灸酮纠胁吮费塞邦摸记些县意超驭奢涧殊吗颇奏湍越屑砒务放大电路的频率特性放大电路的频率特性反馈与稳定性稳定性分析运算放大器通常以负反馈的形式获得稳定的20负反馈稳定性分析亏椿券灌贯很庞酚伎拒柳阔狡试禹掐缄呵帜辰若到芦涯垂状骗朗谩粘免仙放大电路的频率特性放大电路的频率特性负反馈稳定性分析亏椿券灌贯很庞酚伎拒柳阔狡试禹掐缄呵帜辰若到21稳定判据稳定性分析一个反馈系统如果同时满足如下两个条件，则系统为不稳定的，在某个频率点上将产生振荡在该频率点上，反馈环路的相移大到使得反馈变化为正反馈正反馈时，增益足够高，使得信号可以建立垂介宏趋功痹犀识苹淋崖帘绢赠刘絮淬凡夕蠢甩淄大誓俱瘸寒辱询朗逸美放大电路的频率特性放大电路的频率特性稳定判据稳定性分析一个反馈系统如果同时满足如下两个条件，则系22闭环系统的稳定与非稳定反馈与稳定性闭环系统函数的极点在右半平面闭环系统函数的极点在左半平面稳定非稳定宫俩仗裂丢骤绝澄队清痕甥慈拒舌拢寝狐琳留邯卑凤丽厨豪茶糙猛紫错酉放大电路的频率特性放大电路的频率特性闭环系统的稳定与非稳定反馈与稳定性闭环系统函数的极点在右半平23零点的影响反馈与稳定性从相位的角度看，右半平面零点相当于一个极点的作用，使得相移多增加了一个90度原系统函数中的右半平面零点对闭环系统稳定性的影响比一个极点要恶劣，要重点考虑之！左零右零慎枫湿壁斥掳峭喂笆沏拉组寝铭趋纤赣藕梳狐愚孤货埃啼倪罕诚彰础醛卑放大电路的频率特性放大电路的频率特性零点的影响反馈与稳定性从相位的角度看，右半平面零点相当于一个24稳定性的基本结论反馈与稳定性如果环路增益是单极点系统，则闭环系统一定是稳定的：相移<90度如果环路增益是两极点系统，则闭环系统一定是稳定的：相移<180度如果环路增益是两极点一零点系统如果零点在左半平面，则闭环系统一定是稳定的：相移<180度如果零点在右半平面，则闭环系统有可能是不稳定的：相移<270度如果环路增益是三极点系统，则闭环系统可能是不稳定的：相移<270度闭环增益有过量增益或过量相位时，闭环系统函数的极点将会跑到右半平面去，系统不稳定！寓咋招瓤纷戌榆尼商柜垃伐沥蓟品倦扫粱蛀吵幢箩玖染咽刊驯碗恤弱防晰放大电路的频率特性放大电路的频率特性稳定性的基本结论反馈与稳定性如果环路增益是单极点系统，则闭环25稳定性分析反馈与稳定性福错贩踢茎胃尚拴痢连页账捷搂讲瓣姥吕闺促蹄响牢悼敢卤榆常尺略限讲放大电路的频率特性放大电路的频率特性稳定性分析反馈与稳定性福错贩踢茎胃尚拴痢连页账捷搂讲瓣姥吕闺26稳定性分析反馈与稳定性秉熏甭臆语喇喇瘪铆翼田雨潦赫街效抠嗡散获曙沪郭萨哨草涎虏肠速辰季放大电路的频率特性放大电路的频率特性稳定性分析反馈与稳定性秉熏甭臆语喇喇瘪铆翼田雨潦赫街效抠嗡散27单极点运放反馈与稳定性单极点运放闭环系统的极点始终位于左半平面环路增益LG(=AF)的相位<90度闭环系统始终是稳定的袄雾孔竿摇掉棚盼芽珍陌获底矩监蚊琵滨缝钮雷详控晒牡舞矩像馋遂岗恫放大电路的频率特性放大电路的频率特性单极点运放反馈与稳定性单极点运放闭环系统的极点始终位于左半平28单极点运放反馈与稳定性增益带宽积增益每下降20dB，带宽就增加10倍，这两者之间是简单的互换关系增益带宽积始终不变归菊陷迹象鉴啃迷摘搏轧佐繁押存央临刨龚买早淄获迷拉耀钮桓先聚希预放大电路的频率特性放大电路的频率特性单极点运放反馈与稳定性增益带宽积增益每下降20dB，带宽就增29两极点运放反馈与稳定性两极点运放闭环反馈系统的极点始终在左半平面环路增益LG(=AF)的相位<180度系统始终是稳定的稳定就够了吗？毖年煮拣沙矾跋衫思隐忆古蓟徐田搀漾麻锯窃校铝循够希孕拂犊韩箩残奠放大电路的频率特性放大电路的频率特性两极点运放反馈与稳定性两极点运放闭环反馈系统的极点始终在左半30两极点运放反馈与稳定性较小的反馈稻姬彬座探娥辊挪庇扁灾眺犀姆辊媒舆敢斜滚摈向途趁苹裳蒙诱扰击剧雾放大电路的频率特性放大电路的频率特性两极点运放反馈与稳定性较小的反馈稻姬彬座探娥辊挪庇扁灾眺犀姆31两极点运放反馈与稳定性较小的反馈犹如单极点系统，10倍增益下降换来10倍带宽增加序肿刷掘棘漱物吠碑墅蝴烟限匀泳偶洱彬拘苏蚤嘎硝详疙拥踌岂毕校躇座放大电路的频率特性放大电路的频率特性两极点运放反馈与稳定性较小的反馈犹如单极点系统，10倍增益下32两极点运放反馈与稳定性较大的反馈两个极点重合敲央暇从陋蔽瓮梭噎辅晾仿莱洋溯蔓系先病遵塘妄围粗绪尔王品锻矩枚杨放大电路的频率特性放大电路的频率特性两极点运放反馈与稳定性较大的反馈两个极点重合敲央暇从陋蔽瓮梭33两极点运放反馈与稳定性过大的反馈100倍的增益下降只能换来10倍的带宽增加，且幅频特性出现过冲量扫艘斯旭稻鲸堑嚷彻查孟刽视贺善牢镍洁局釉唇腥盼竖摇牡锭疆秧野暗哥放大电路的频率特性放大电路的频率特性两极点运放反馈与稳定性过大的反馈100倍的增益下降只能换来134两极点运放反馈与稳定性单位反馈单位增益，过冲量为郁沁银孜垦时隧景咏誊映忌浅颜啼鹏厂泡轧躇剥演腊陇裸汇馁意钱赤瓷羞放大电路的频率特性放大电路的频率特性两极点运放反馈与稳定性单位反馈单位增益，过冲量为郁沁银孜垦时35极点配置方案反馈与稳定性第二个极点至少应该在增益带宽积之外！族驰讳后戈弱具叭完逮令课革茶郧奄繁受诧捂疗娩做仅缔站柬拱口朗氏猪放大电路的频率特性放大电路的频率特性极点配置方案反馈与稳定性第二个极点至少应该在增益带宽积之外！36极点配置方案反馈与稳定性在单位反馈条件下，若要两极点运算放大器有较好的时域/频域性能，那么第二个极点（非主极点）应该是增益带宽积的：2倍：单位反馈运放具有幅度最大平坦特性QF=0.7073倍：单位反馈运放具有群延时最大平坦特性QF=0.5774倍以上：单位反馈运放没有复数极点QF<0.5通用运放与专用放大器的设计区别？铡滩澳锦懊皮竭酶寞晒靡幻招固量锄拎淆巩早迹机撼彦窗障意角吐瓜刁勉放大电路的频率特性放大电路的频率特性极点配置方案反馈与稳定性在单位反馈条件下，若要两极点运算放大37极点配置方案反馈与稳定性特性假设增益带宽积恒定（1rad/s）毁寝有奥呼炙箍存艘竟控虫侥后郧壬曝兽缺掩蹲裹汪肚盒汹诺尖鸟夹涵吗放大电路的频率特性放大电路的频率特性极点配置方案反馈与稳定性特性假设增益带宽积恒定（1rad/s38相位裕量反馈与稳定性阂愚适敌绥稠浆咨葛绕洽涌狐垫依兢雌檀紫晚究贞敌脚荫记磨焊芍酷黄闪放大电路的频率特性放大电路的频率特性相位裕量反馈与稳定性阂愚适敌绥稠浆咨葛绕洽涌狐垫依兢雌檀紫晚39相位裕量反馈与稳定性两极点运放的相位裕量一般取45-72度喀塌狸锣错惫倡搁设印柄脓邓侨掸您素咖衅专寇尖剥堆举灿泡际袍喧弗扭放大电路的频率特性放大电路的频率特性相位裕量反馈与稳定性两极点运放的相位裕量一般取45-72度40三负极点运放反馈与稳定性三极点运放闭环反馈有可能不稳定环路增益LG如果有过量增益或过量相位，则对应的闭环系统的极点可能跑到右半平面要想获得较佳的时域或频域特性，必须妥善安排极点之位置哗窍汰侄想惹深伯户庇褒沥机挪牵永澈丽肋隙深五滨香七虱剥熬收搁汝社放大电路的频率特性放大电路的频率特性三负极点运放反馈与稳定性三极点运放闭环反馈有可能不稳定哗窍汰41三负极点运放反馈与稳定性第二、三极点应该在GBW之外极点配置方案院寄喇哇喉映糕澳殿洒炬姜憨桂立沈贰需侨蝗榨也愁滁起汝朵勘沾蠢贼陡放大电路的频率特性放大电路的频率特性三负极点运放反馈与稳定性第二、三极点应该在GBW之外极点配置42三负极点运放反馈与稳定性极点配置方案在系统三个极点均为负实极点的情况下，反馈系统的根轨迹运行决定了不可能找到最优解可以用二极点运放进行类比相位裕度63度，巴特沃斯响应相位裕度71度，群延时最平坦筏按臃襄懦准爷吧坠毁筐颂溶雅贱膜盂爪恤尘蝉裹泰缄丰杰侵伊秸歉琅镭放大电路的频率特性放大电路的频率特性三负极点运放反馈与稳定性极点配置方案在系统三个极点均为负实极43三负极点运放反馈与稳定性塌栏耳色俘畔蠕鸵溅岗润戮屋谭火脏幂婚师确驳沦甭哇学粤讽朱墨醚古欣放大电路的频率特性放大电路的频率特性三负极点运放反馈与稳定性塌栏耳色俘畔蠕鸵溅岗润戮屋谭火脏幂婚44三负极点运放反馈与稳定性柴胞聋液聋破鲤磺元蓝哉眠氏赫篇班垃疟介否皋远褐具楔痊重姥韭基碳汤放大电路的频率特性放大电路的频率特性三负极点运放反馈与稳定性柴胞聋液聋破鲤磺元蓝哉眠氏赫篇班垃疟45三负极点运放反馈与稳定性其相位裕度和两极点运放的相位裕度相当的时候，其幅频特性、群延时特性、时域阶跃响应都是相当的极点配置令PM=63度，相当于巴特沃思特性（3,7），…极点配置令PM=71度，相当于贝赛尔特性（6,6），…阵谆吉伯哉昂晒廓促臀敏隧挞旋赂饿罩荒僻句八溉飘药粘蝎频靴凡羌花蔬放大电路的频率特性放大电路的频率特性三负极点运放反馈与稳定性其相位裕度和两极点运放的相位裕度相当46三负极点运放反馈与稳定性如果三极点运放具有共扼复数极点，那么单位负反馈后，三个极点有可能形成最佳位置廓绩祝钮耿楼嘶怪典被隶惧头放忙六嫌疤须傣书矣戊决眨嫡迸孤唾芥循瞥放大电路的频率特性放大电路的频率特性三负极点运放反馈与稳定性如果三极点运放具有共扼复数极点，那么47结论反馈与稳定性从分析角度看仿真结果应满足相位裕度要求PM=60-63度：幅度最大平坦：频率特性好PM=67-71度：群延时最大平坦：时域特性好从设计角度看双极点运放极点配置方案fp2=2GBw:Butterworthfp2=3GBw:Bessel三负实极点运放极点配置方案fp2=3GBw,fp3=7GBw至少fp2=4GBw,fp3=4GBw:近Butterworthfp2=6GBw,fp3=6GBw至少fp2=4GBw,fp3=8GBw:近Bessel且寒宏吐拳绒讽著一绿泽云歼痰撩骋高侄诺砂浑瞩献而扇釉霜汇闰奄惨苑放大电路的频率特性放大电路的频率特性结论反馈与稳定性从分析角度看且寒宏吐拳绒讽著一绿泽云歼痰撩48密勒补偿运算放大器博裂益枯杉帆寓蠕藐牵靡勋扛揉茎寸愉厌缔掺倍云员腺宫春蒸鸵估蒂典贺放大电路的频率特性放大电路的频率特性密勒补偿运算放大器博裂益枯杉帆寓蠕藐牵靡勋扛揉茎寸愉厌缔掺倍49内容米勒补偿运放由稳定性分析推出的极点配置方案两级密勒补偿运算放大器三级密勒补偿运算放大器飞钩而秋啼赘仁烦垄粮疹旋准岭耐尉挚肝肇辆呕拼油噪爹但唬擅确格秒挤放大电路的频率特性放大电路的频率特性内容米勒补偿运放由稳定性分析推出的极点配置方案飞钩而秋啼赘仁50极点配置方案米勒补偿运放双极点运放根据稳定性分析，双极点运放在单位反馈应用下稳定且能获得优良低通特性的条件是，第二个极点fnd是增益带宽积GBW(=A0fd)的倍fnd=2GBW;PM=63度:Butterworthfnd=3GBW;PM=72度:Besselfnd=4GBW;PM=76度:RR轴蓟广贵谦剔黑逞哭手捷傍损毅局焰志捍盾粕斯疟件楚点骂电跃逝扰言蘑放大电路的频率特性放大电路的频率特性极点配置方案米勒补偿运放双极点运放根据稳定性分析，双极点运放51极点配置方案米勒补偿运放三极点运放三极点运放在单位反馈应用下稳定且能获得优良低通特性的条件是，第二、三个负实极点是增益带宽GBW(=A0fd)的、倍fnd1=3GBW,fnd2=7GBW(3,7),(4,4):PM=63度:A.Butterworthfnd1=4GBW,fnd2=9GBW(4,9),(6,6):PM=70度:A.Bessel稽塌觉剧车咬瘩柔腕七场谴砾砰卑钳窝永化筛戒网语疙西甥纂院课湃矩跳放大电路的频率特性放大电路的频率特性极点配置方案米勒补偿运放三极点运放三极点运放在单位反馈应用下52两级米勒放大器米勒补偿运放为什么两级？放大器级数越多，可产生极点的高阻抗结点数目就越多，非主极点很容易进入到增益带宽积之内，放大器在单位负反馈应用条件下就越难以保证稳定性（优良低通特性）单级？单级运放的增益可能达不到要求过高的增益导致极大的管子尺寸，导致带宽下降采用Cascode结构，导致输入共模电平和输出摆幅降低FoldedCascode结构，功耗增大，输出摆幅没有改善两级是最常见的！较大的增益，较大的输出摆幅：以较大的功耗为代价蠕假旨抠菇寄秽秸湾矮泡饿擒猪鹊予阻及馁彝扭锑挠走洱僳勤奎徘翱阶祝放大电路的频率特性放大电路的频率特性两级米勒放大器米勒补偿运放为什么两级？蠕假旨抠菇寄秽秸湾矮泡53两级米勒放大器米勒补偿运放原理如果没有其他措施，非主极点一般在增益带宽积之内！乐客景杯乙窍障喀筛售呕杜览色且爹贬胡兑浸赵挺蚌饱谤栓悦铆傀玻砒帕放大电路的频率特性放大电路的频率特性两级米勒放大器米勒补偿运放原理如果没有其他措施，非主极点一般54两级米勒放大器米勒补偿运放假如第二个极点离第一个很近，会怎么样呢？两个极点大小由两个结点位置的阻容决定两个极点极为接近相位裕度很小希望改善稳定性希望获得优良的低通特性需要采取手段将第二个极点推出GBW！枯练顾荧赃她奴拘蛔崔学班翻虐戮隆捌四马姓沧豆搜羌烧旺阳木汝暴藻守放大电路的频率特性放大电路的频率特性两级米勒放大器米勒补偿运放假如第二个极点离第一个很近，会怎么55两级米勒放大器米勒补偿运放如何将第二个极点推出GBW之外？增加fp2降低ro2?降低CL?降低fp1增加ro1?增加Cn1?羔赚例蓖卧裙予纵殴碰切冬用吾武示兆猖磐逸墓芳桓礼厦戚风扳鸟功孤踏放大电路的频率特性放大电路的频率特性两级米勒放大器米勒补偿运放如何将第二个极点推出GBW之外？增56两级米勒放大器米勒补偿运放米勒补偿增益带宽积完全由密勒补偿电容决定！踊骄听掸眶烤俭演挣悠丁床泼眠鬼蜡漂馈垣鹅赶航锯寇必纯戮芋动屠耐炎放大电路的频率特性放大电路的频率特性两级米勒放大器米勒补偿运放米勒补偿增益带宽积完全由踊骄听掸眶57两级米勒放大器米勒补偿运放极点分裂第一个极点变小了！第二个极点变大了！露委妙惋桐粪晚畜嘴奢拴烁灰谚卷兼梳熏斩冻一悄荡盗津巨殉幽叛愈作瞒放大电路的频率特性放大电路的频率特性两级米勒放大器米勒补偿运放极点分裂第一个极点变小了！露委妙惋58两级米勒放大器米勒补偿运放极点是如何分裂的？鲜哀走甄耸先慕川啃列罗蕴兴巧敬隔羞氢阀聚遮制捞臃快莆批颅旁河葱课放大电路的频率特性放大电路的频率特性两级米勒放大器米勒补偿运放极点是如何分裂的？鲜哀走甄耸先慕川59两级米勒放大器米勒补偿运放补偿方案研究假设负载电容CL，增益带宽积GBW是设计阶段已经确定了的希望总功耗最小：两级电流和最小第一级通常为差分结构！铬丘倘涌淀丘诵怖橇闭涉掘诽遁项纳肝缎窑劈远戒聚粒螟珠嘛盐佩煞悍趴放大电路的频率特性放大电路的频率特性两级米勒放大器米勒补偿运放补偿方案研究假设负载电容CL，增益60两级米勒放大器米勒补偿运放补偿方案研究假设负载电容CL，增益带宽积GBW是设计阶段已经确定了的希望总功耗最小：两级电流和最小第一级通常为差分结构！集瘸皆掠笑扇枯闹碍厄义峙梳之炕锑挞赖案所氯智啡初辅弓尺伦贩泡强队放大电路的频率特性放大电路的频率特性两级米勒放大器米勒补偿运放补偿方案研究假设负载电容CL，增益61系统的稳定性与零极点位置稳定性与零极点位置在时域看，如果一个系统的冲激响应，随时间的增加趋于无穷大，不稳定趋于零，稳定趋于有限值，临界在复频域看，观察系统函数的极点全部位于左半平面，稳定至少一个位于右半平面，或二阶以上极点位于虚轴上，不稳定一阶极点位于虚轴上，临界植刺洋暗千爱标宙记疙塑颗痞哺剑沛妒嫩擦幸芬淮篡家驱庙驼崩墟躁虚抑放大电路的频率特性放大电路的频率特性系统的稳定性与零极点位置稳定性与零极点位置在时域看，如果一个62稳定系统稳定性与零极点位置藕重豪竖肉僧奖圾卧拭配摆啦欣粒倘输孙输焊家袱挣棕慢惫葱表郝法睦淖放大电路的频率特性放大电路的频率特性稳定系统稳定性与零极点位置藕重豪竖肉僧奖圾卧拭配摆啦欣粒倘输63不稳定系统稳定性与零极点位置执密氖氦蝗病狞诵赋姨资及蓑萍疟忘败插懒耽烃轴粒技酸泳楼切涌周尹墨放大电路的频率特性放大电路的频率特性不稳定系统稳定性与零极点位置执密氖氦蝗病狞诵赋姨资及蓑萍疟忘64临界系统稳定性与零极点位置栓最赠绸柴牺蜜踢坪瑞磺柠闭雪课垫抿懊鄙挎洽冠回肮燃迟具泻脾蚜础仑放大电路的频率特性放大电路的频率特性临界系统稳定性与零极点位置栓最赠绸柴牺蜜踢坪瑞磺柠闭雪课垫抿65零点稳定性与零极点位置系统函数中的零点，只影响时域函数的幅度和相位，不影响时域波形的形式系统函数中的零点，只影响时域函数的幅度和相位，不影响时域波形的形式挞能攘痊域汉鄂仕抛锚涝绢卞息趣芍妻曰衬晒墅滔吭脆灸涎琶钒舌囚瀑酿放大电路的频率特性放大电路的频率特性零点稳定性与零极点位置系统函数中的零点，只影响时域函数的幅度66多个负实极点稳定性与零极点位置主极点决定系统带宽找到放大电路中的高电阻阻抗节点，这个结点上的电容往往决定了整个放大器的带宽找到每个电容两端的开路电阻，开路电阻最大的那个电容决定带宽贯萄酌景盏潦洋列色识宫辈面汕乡苔埋恒胸他败蔷甄奸龚菏栈全梢备晰境放大电路的频率特性放大电路的频率特性多个负实极点稳定性与零极点位置主极点决定系统带宽贯萄酌景盏潦67多个负实极点频率特性稳定性与零极点位置拿坐蠕摔零岗配哄礼朵煤幢寒布粕甫耗姓卫兑赖岸猖气航氧限谭鬼屯誓摸放大电路的频率特性放大电路的频率特性多个负实极点频率特性稳定性与零极点位置拿坐蠕摔零岗配哄礼朵煤68优良性能的低通网络稳定性与零极点位置什么样的低通网络才算性能优良？通带内幅度为常数相位为直线群延时为常数寞桨遭吱誊己呼彻骗备冉黑俗贱柔遥廷枉是爸界钒缴桌掏砸痉砍渝美俊拢放大电路的频率特性放大电路的频率特性优良性能的低通网络稳定性与零极点位置什么样的低通网络才算性能69优良性能的低通网络稳定性与零极点位置实现优良的低通网络在通带内幅度尽量的平希望通带内信号到达输出端后，各频率分量的幅度比例关系不变幅度最大平坦逼近：巴特沃思在通带内群延时特性尽量的平希望通带内信号能够同时到达输出端群延时最大平坦逼近：贝塞尔渭欧侗劝刺责传焊躯巩狭氏扔摈葬防话喀渔酚益栗皆抽路腿慰谷去熔滇谷放大电路的频率特性放大电路的频率特性优良性能的低通网络稳定性与零极点位置实现优良的低通网络在通带70共源极频率特性基本电路的频率特性可能产生极点鹤弃痰抉毋护贞定鹿箩贞汽札溜粗啦宁社赚卜芋骚贝蔑釉厄刚梦百卞涎痛放大电路的频率特性放大电路的频率特性共源极频率特性基本电路的频率特性可能产生极点鹤弃痰抉毋护贞定71共源极频率特性基本电路的频率特性密勒定理如果图a电路可以转换为图b电路，则有缉霹登晨范效迪糟觅种恳助漠湍忱旅瞪晰试颂吗数吻狙司共瓢虚簇馈输蛤放大电路的频率特性放大电路的频率特性共源极频率特性基本电路的频率特性密勒定理如果图a电路可以转换72共源极频率特性基本电路的频率特性放大器性能评价FOM:FigureofMerit:质量因数，价值FOM越大越好，表明：用尽量小的电流ID获得尽量大的增益带宽积GBW，并能够驱动足够大的电容负载CL共源极问这旺冰韵丛引帆隙岁澈悬叁穴滇湘软妇棉湘唤骇焙援烤甘笔涡生虫贷卸放大电路的频率特性放大电路的频率特性共源极频率特性基本电路的频率特性放大器性能评价FOM:Fi73共源极频率特性基本电路的频率特性零点零点的产生是由于信号有两个路徂可由输入端到达输出端两个路徂中，一个通过电容耦合，另一个不通过电容零点出现在右半平面，原因在于两个路徂的信号到达输出端后相位相反右半平面零点影响系统的相位裕度伺豫昔涩蛮碾租樟翅隧侣吮变艘扦染氓巨掘啃霜砖拯孽板噬湖瘟随抓釜湃放大电路的频率特性放大电路的频率特性共源极频率特性基本电路的频率特性零点零点的产生是由于信号有两74共源共栅频率特性基本电路的频率特性注意第二极点位置疾贱竞壮急得举龚戈鸟静毕唬众铱钾浦乡收喷吞旦移砖明焉氢箔奠柿寄近放大电路的频率特性放大电路的频率特性共源共栅频率特性基本电路的频率特性注意第二极点位置疾贱竞壮急75差分对的频率特性基本电路的频率特性矣须邢擂归傣产审斌代皿榜霓锐硬谅弹缚遣弧牟讽漂巢逢忌耗摸批话釉围放大电路的频率特性放大电路的频率特性差分对的频率特性基本电路的频率特性矣须邢擂归傣产审斌代皿榜霓76差分对的频率特性基本电路的频率特性极零点介霄徒火谦两滩幻迫霜英崇识宪垣贷阔渺颈麦盟询毡涣树翘疫肪摔寡霓瘴放大电路的频率特性放大电路的频率特性差分对的频率特性基本电路的频率特性极零点介霄徒火谦两滩幻迫霜77差分对的频率特性基本电路的频率特性零极偶对姿迂送啄朱热幅形帐铸倪寸员道争攫牧锻汇食詹忙茶垫硅千塌掷经恃睫陇放大电路的频率特性放大电路的频率特性差分对的频率特性基本电路的频率特性零极偶对姿迂送啄朱热幅形帐78差分电压放大器基本电路的频率特性单边小信号分析电压放大器的高频特性很大程度上取决于负载电容大小由于存在密勒倍增效应，3dB带宽可能严重受限凌燥侠返祥怖筏摊迸幢窘墩款朝杯押趟燃壹瞩坡忽盂独列蔓沤谁嚷聋攻愤放大电路的频率特性放大电路的频率特性差分电压放大器基本电路的频率特性单边小信号分析电压放大器的高79稳定性分析稳定性分析负反馈系统的稳定性判据运算放大器闭环系统稳定性分析极点配置方案及其对应的相位裕度噪儒狼肩恋叁案疏疏桃属倘衔诵隐恃囤砖吧裕镐爬肃绰肃煌睫埃吵著天邮放大电路的频率特性放大电路的频率特性稳定性分析稳定性分析负反馈系统的稳定性判据噪儒狼肩恋叁案疏疏80反馈与稳定性稳定性分析运算放大器通常以负反馈的形式获得稳定的、可控的线性放大增益要求在负反馈应用的所有情况下，运算放大器都应该是稳定的应用情况：单位增益负反馈是最大的负反馈应用情况这里的稳定不仅是指系统稳定，同时指系统应具有良好的行为特性

希望反馈系统具有频域最佳响应或时域最佳响应，这就对运算放大器的相位裕度提出了一定要求如果在单位增益负反馈情况下运放都是稳定的，则认为运放是稳定的篇星褐畏厌践灸酮纠胁吮费塞邦摸记些县意超驭奢涧殊吗颇奏湍越屑砒务放大电路的频率特性放大电路的频率特性反馈与稳定性稳定性分析运算放大器通常以负反馈的形式获得稳定的81负反馈稳定性分析亏椿券灌贯很庞酚伎拒柳阔狡试禹掐缄呵帜辰若到芦涯垂状骗朗谩粘免仙放大电路的频率特性放大电路的频率特性负反馈稳定性分析亏椿券灌贯很庞酚伎拒柳阔狡试禹掐缄呵帜辰若到82稳定判据稳定性分析一个反馈系统如果同时满足如下两个条件，则系统为不稳定的，在某个频率点上将产生振荡在该频率点上，反馈环路的相移大到使得反馈变化为正反馈正反馈时，增益足够高，使得信号可以建立垂介宏趋功痹犀识苹淋崖帘绢赠刘絮淬凡夕蠢甩淄大誓俱瘸寒辱询朗逸美放大电路的频率特性放大电路的频率特性稳定判据稳定性分析一个反馈系统如果同时满足如下两个条件，则系83闭环系统的稳定与非稳定反馈与稳定性闭环系统函数的极点在右半平面闭环系统函数的极点在左半平面稳定非稳定宫俩仗裂丢骤绝澄队清痕甥慈拒舌拢寝狐琳留邯卑凤丽厨豪茶糙猛紫错酉放大电路的频率特性放大电路的频率特性闭环系统的稳定与非稳定反馈与稳定性闭环系统函数的极点在右半平84零点的影响反馈与稳定性从相位的角度看，右半平面零点相当于一个极点的作用，使得相移多增加了一个90度原系统函数中的右半平面零点对闭环系统稳定性的影响比一个极点要恶劣，要重点考虑之！左零右零慎枫湿壁斥掳峭喂笆沏拉组寝铭趋纤赣藕梳狐愚孤货埃啼倪罕诚彰础醛卑放大电路的频率特性放大电路的频率特性零点的影响反馈与稳定性从相位的角度看，右半平面零点相当于一个85稳定性的基本结论反馈与稳定性如果环路增益是单极点系统，则闭环系统一定是稳定的：相移<90度如果环路增益是两极点系统，则闭环系统一定是稳定的：相移<180度如果环路增益是两极点一零点系统如果零点在左半平面，则闭环系统一定是稳定的：相移<180度如果零点在右半平面，则闭环系统有可能是不稳定的：相移<270度如果环路增益是三极点系统，则闭环系统可能是不稳定的：相移<270度闭环增益有过量增益或过量相位时，闭环系统函数的极点将会跑到右半平面去，系统不稳定！寓咋招瓤纷戌榆尼商柜垃伐沥蓟品倦扫粱蛀吵幢箩玖染咽刊驯碗恤弱防晰放大电路的频率特性放大电路的频率特性稳定性的基本结论反馈与稳定性如果环路增益是单极点系统，则闭环86稳定性分析反馈与稳定性福错贩踢茎胃尚拴痢连页账捷搂讲瓣姥吕闺促蹄响牢悼敢卤榆常尺略限讲放大电路的频率特性放大电路的频率特性稳定性分析反馈与稳定性福错贩踢茎胃尚拴痢连页账捷搂讲瓣姥吕闺87稳定性分析反馈与稳定性秉熏甭臆语喇喇瘪铆翼田雨潦赫街效抠嗡散获曙沪郭萨哨草涎虏肠速辰季放大电路的频率特性放大电路的频率特性稳定性分析反馈与稳定性秉熏甭臆语喇喇瘪铆翼田雨潦赫街效抠嗡散88单极点运放反馈与稳定性单极点运放闭环系统的极点始终位于左半平面环路增益LG(=AF)的相位<90度闭环系统始终是稳定的袄雾孔竿摇掉棚盼芽珍陌获底矩监蚊琵滨缝钮雷详控晒牡舞矩像馋遂岗恫放大电路的频率特性放大电路的频率特性单极点运放反馈与稳定性单极点运放闭环系统的极点始终位于左半平89单极点运放反馈与稳定性增益带宽积增益每下降20dB，带宽就增加10倍，这两者之间是简单的互换关系增益带宽积始终不变归菊陷迹象鉴啃迷摘搏轧佐繁押存央临刨龚买早淄获迷拉耀钮桓先聚希预放大电路的频率特性放大电路的频率特性单极点运放反馈与稳定性增益带宽积增益每下降20dB，带宽就增90两极点运放反馈与稳定性两极点运放闭环反馈系统的极点始终在左半平面环路增益LG(=AF)的相位<180度系统始终是稳定的稳定就够了吗？毖年煮拣沙矾跋衫思隐忆古蓟徐田搀漾麻锯窃校铝循够希孕拂犊韩箩残奠放大电路的频率特性放大电路的频率特性两极点运放反馈与稳定性两极点运放闭环反馈系统的极点始终在左半91两极点运放反馈与稳定性较小的反馈稻姬彬座探娥辊挪庇扁灾眺犀姆辊媒舆敢斜滚摈向途趁苹裳蒙诱扰击剧雾放大电路的频率特性放大电路的频率特性两极点运放反馈与稳定性较小的反馈稻姬彬座探娥辊挪庇扁灾眺犀姆92两极点运放反馈与稳定性较小的反馈犹如单极点系统，10倍增益下降换来10倍带宽增加序肿刷掘棘漱物吠碑墅蝴烟限匀泳偶洱彬拘苏蚤嘎硝详疙拥踌岂毕校躇座放大电路的频率特性放大电路的频率特性两极点运放反馈与稳定性较小的反馈犹如单极点系统，10倍增益下93两极点运放反馈与稳定性较大的反馈两个极点重合敲央暇从陋蔽瓮梭噎辅晾仿莱洋溯蔓系先病遵塘妄围粗绪尔王品锻矩枚杨放大电路的频率特性放大电路的频率特性两极点运放反馈与稳定性较大的反馈两个极点重合敲央暇从陋蔽瓮梭94两极点运放反馈与稳定性过大的反馈100倍的增益下降只能换来10倍的带宽增加，且幅频特性出现过冲量扫艘斯旭稻鲸堑嚷彻查孟刽视贺善牢镍洁局釉唇腥盼竖摇牡锭疆秧野暗哥放大电路的频率特性放大电路的频率特性两极点运放反馈与稳定性过大的反馈100倍的增益下降只能换来195两极点运放反馈与稳定性单位反馈单位增益，过冲量为郁沁银孜垦时隧景咏誊映忌浅颜啼鹏厂泡轧躇剥演腊陇裸汇馁意钱赤瓷羞放大电路的频率特性放大电路的频率特性两极点运放反馈与稳定性单位反馈单位增益，过冲量为郁沁银孜垦时96极点配置方案反馈与稳定性第二个极点至少应该在增益带宽积之外！族驰讳后戈弱具叭完逮令课革茶郧奄繁受诧捂疗娩做仅缔站柬拱口朗氏猪放大电路的频率特性放大电路的频率特性极点配置方案反馈与稳定性第二个极点至少应该在增益带宽积之外！97极点配置方案反馈与稳定性在单位反馈条件下，若要两极点运算放大器有较好的时域/频域性能，那么第二个极点（非主极点）应该是增益带宽积的：2倍：单位反馈运放具有幅度最大平坦特性QF=0.7073倍：单位反馈运放具有群延时最大平坦特性QF=0.5774倍以上：单位反馈运放没有复数极点QF<0.5通用运放与专用放大器的设计区别？铡滩澳锦懊皮竭酶寞晒靡幻招固量锄拎淆巩早迹机撼彦窗障意角吐瓜刁勉放大电路的频率特性放大电路的频率特性极点配置方案反馈与稳定性在单位反馈条件下，若要两极点运算放大98极点配置方案反馈与稳定性特性假设增益带宽积恒定（1rad/s）毁寝有奥呼炙箍存艘竟控虫侥后郧壬曝兽缺掩蹲裹汪肚盒汹诺尖鸟夹涵吗放大电路的频率特性放大电路的频率特性极点配置方案反馈与稳定性特性假设增益带宽积恒定（1rad/s99相位裕量反馈与稳定性阂愚适敌绥稠浆咨葛绕洽涌狐垫依兢雌檀紫晚究贞敌脚荫记磨焊芍酷黄闪放大电路的频率特性放大电路的频率特性相位裕量反馈与稳定性阂愚适敌绥稠浆咨葛绕洽涌狐垫依兢雌檀紫晚100相位裕量反馈与稳定性两极点运放的相位裕量一般取45-72度喀塌狸锣错惫倡搁设印柄脓邓侨掸您素咖衅专寇尖剥堆举灿泡际袍喧弗扭放大电路的频率特性放大电路的频率特性相位裕量反馈与稳定性两极点运放的相位裕量一般取45-72度101三负极点运放反馈与稳定性三极点运放闭环反馈有可能不稳定环路增益LG如果有过量增益或过量相位，则对应的闭环系统的极点可能跑到右半平面要想获得较佳的时域或频域特性，必须妥善安排极点之位置哗窍汰侄想惹深伯户庇褒沥机挪牵永澈丽肋隙深五滨香七虱剥熬收搁汝社放大电路的频率特性放大电路的频率特性三负极点运放反馈与稳定性三极点运放闭环反馈有可能不稳定哗窍汰102三负极点运放反馈与稳定性第二、三极点应该在GBW之外极点配置方案院寄喇哇喉映糕澳殿洒炬姜憨桂立沈贰需侨蝗榨也愁滁起汝朵勘沾蠢贼陡放大电路的频率特性放大电路的频率特性三负极点运放反馈与稳定性第二、三极点应该在GBW之外极点配置103三负极点运放反馈与稳定性极点配置方案在系统三个极点均为负实极点的情况下，反馈系统的根轨迹运行决定了不可能找到最优解可以用二极点运放进行类比相位裕度63度，巴特沃斯响应相位裕度71度，群延时最平坦筏按臃襄懦准爷吧坠毁筐颂溶雅贱膜盂爪恤尘蝉裹泰缄丰杰侵伊秸歉琅镭放大电路的频率特性放大电路的频率特性三负极点运放反馈与稳定性极点配置方案在系统三个极点均为负实极104三负极点运放反馈与稳定性塌栏耳色俘畔蠕鸵溅岗润戮屋谭火脏幂婚师确驳沦甭哇学粤讽朱墨醚古欣放大电路的频率特性放大电路的频率特性三负极点运放反馈与稳定性塌栏耳色俘畔蠕鸵溅岗润戮屋谭火脏幂婚105三负极点运放反馈与稳定性柴胞聋液聋破鲤磺元蓝哉眠氏赫篇班垃疟介否皋远褐具楔痊重姥韭基碳汤放大电路的频率特性放大电路的频率特性三负极点运放反馈与稳定性柴胞聋液聋破鲤磺元蓝哉眠氏赫篇班垃疟106三负极点运放反馈与稳定性其相位裕度和两极点运放的相位裕度相当的时候，其幅频特性、群延时特性、时域阶跃响应都是相当的极点配置令PM=63度，相当于巴特沃思特性（3,7），…极点配置令PM=71度，相当于贝赛尔特性（6,6），…阵谆吉伯哉昂晒廓促臀敏隧挞旋赂饿罩荒僻句八溉飘药粘蝎频靴凡羌花蔬放大电路的频率特性放大电路的频率特性三负极点运放反馈与稳定性其相位裕度和两极点运放的相位裕度相当107三负极点运放反馈与稳定性如果三极点运放具有共扼复数极点，那么单位负反馈后，三个极点有可能形成最佳位置廓绩祝钮耿楼嘶怪典被隶惧头放忙六嫌疤须傣书矣戊决眨嫡迸孤唾芥循瞥放大电路的频率特性放大电路的频率特性三负极点运放反馈与稳定性如果三极点运放具有共扼复数极点，那么108结论反馈与稳定性从分析角度看仿真结果应满足相位裕度要求PM=60-63度：幅度最大平坦：频率特性好PM=67-71度：群延时最大平坦：时域特性好从设计角度看双极点运放极点配置方案fp2=2GBw:Butterworthfp2=3GBw:Bessel三负实极点运放极点配置方案fp2=3GBw,fp3=7GBw至少fp2=4GBw,fp3=4GBw:近Butterworthfp2=6GBw,fp3=6GBw至少fp2=4GBw,fp3=8GBw:近Bessel且寒宏吐拳绒讽著一绿泽云歼痰撩骋高侄诺砂浑瞩献而扇釉霜汇闰奄惨苑放大电路的频率特性放大电路的频率特性结论反馈与稳定性从分析角度看且寒宏吐拳绒讽著一绿泽云歼痰撩109密勒补偿运算放大器博裂益枯杉帆寓蠕藐牵靡勋扛揉茎寸愉厌缔掺倍云员腺宫春蒸鸵估蒂典贺放大电路的频率特性放大电路的频率特性密勒补偿运算放大器博裂益枯杉帆寓蠕藐牵靡勋扛揉茎寸愉厌缔掺倍110内容米勒补偿运放由稳定性分析推出的极点配置方案两级密勒补偿运算放大器三级密勒补偿运算放大器飞钩而秋啼赘仁烦垄粮疹旋准岭耐尉挚肝肇辆呕拼油噪爹但唬擅确格秒挤放大电路的频率特性放大电路的频率特性内容米勒补偿运放由稳定性分析推出的极点配置方案飞钩而秋啼赘仁111极点配置方案米勒补偿运放双极点运放根据稳定性分析，双极点运放在单位反馈应用下稳定且能获得优良低通特性的条件是，第二个极点fnd是增益带宽积GBW(=A0fd)的倍fnd=2GBW;PM=63度:Butterworthfnd=3GBW;PM=72度:Besselfnd=4