Если в техническом описании (например, AD828 ) говорится, что операционный усилитель стабилен при коэффициенте усиления> 2 (или рекомендует работать с G> 2, следовательно, он явно не является единичным коэффициентом усиления), что мы можем сделать вывод о его стабильности в конфигурации инвертирования в G = -1; G = -2 или G << - 2 (как в любой конфигурации усилителя с трансимпедансом)? Всегда ли он нестабилен в трех вышеупомянутых случаях, если не компенсирован?
9
Ответы:
Стабильность - это функция ПОЛУЧЕНИЯ ШУМА, а не то же самое, что усиление ...
Усиление шума следует формуле для усиления неинвертирующей ступениNG = 1 + R f/ Rг
Для ступени усиления инвертирующего единства это будет 2, делая деталь стабильной в этой конфигурации.
источник
Усиление контура является фактором, определяющим стабильность.
Loop Gain = Beta * Ao, где Beta = доля обратной связи = R1 / (R1 + R2) и Ao = усиление в разомкнутом контуре.
1 / бета = усиление шума.
Таким образом, неинвертирующий усилитель с усилением в замкнутом контуре 2 (R1 = R2, Beta = 0,5 и Noise Gain = 2) имеет такую же бета-версию и, следовательно, тот же коэффициент усиления шума, что и инвертирующий усилитель с усилением в замкнутом контуре -1 (R1 = R2, бета = 0,5 и усиление шума = 2).
Это означает, что инвертирующий усилитель с коэффициентом усиления -1 так же стабилен, как неинвертирующий усилитель с коэффициентом усиления 2.
Помимо коэффициента усиления шума, определяющего стабильность, коэффициент усиления шума также определяет полосу пропускания усилителя.
Пропускная способность = GBW / усиление шума.
Таким образом, неинвертирующий усилитель с усилением 2 (R1 = R2) имеет ту же полосу пропускания, что и инвертирующий усилитель с усилением -1 (R1 = R2). Если вы сделаете усиление в замкнутом контуре двух усилителей, равное 2, то инвертирующий усилитель будет иметь ширину полосы, равную 2/3 ширины полосы неинвертирующего усилителя.
Неинвертирующий усилитель с усилением с обратной связью 2 имеет R1 = R2 и усиление шума 2. Инвертирующий усилитель с усилением с обратной связью 2 имеет R2 = 2 * R1 и усиление шума 3.
источник
Стабильность является функцией общего сдвига фаз обратной связи.
1) Rout + Cload: 100 Ом и 100 пф представляют собой постоянную времени 10000 пикосекунд, что приводит к сдвигу фаз на 45 градусов при 100 мегарадиан / секунду 16 МГц. Многие операционные усилители имеют Rout (внутреннее выходное сопротивление) около 100 Ом; у некоторых есть Раут >>> 1Ком.
2) запас по фазе выше 90 градусов: операционный усилитель по фазе в 60 градусов (запас по фазе Unity Gain) имеет сдвиг фазы 90 + 30 = 120 градусов
3) фазовый сдвиг в узле virtual_ground: предположим, что на этом узле 10 пФ, а резистивный эквивалент (Rin || Rfb или Rg || Rfb) составляет 1000 Ом; это дает 10000 пикосекундной постоянной времени или 45 градусов при 16 МГц.
Что спасает сеть обратной связи? Обычно паразитная емкость обратной связи параллельна резистору обратной связи. ИМХО
источник