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相位裕度

查资料时候得知,在预算放大器设计师,为了使得运放工作稳定不自激,需要留有适当的相位裕度,一般来说大于45度,60度最好。

可是在设计电路时候,

1、如何能够尽量保证适当的相位裕度,假设我想把相位裕度射程60度接近,从哪些因素下手?

 

2、再者,实际电路中,怎么来测量运放(闭环)的相位裕度?

请专家老师能够详细描述一下,谢谢

  • 这个问题我也拿不太准,只能给你一些建议,可能对你有帮助。

    1. 一般在应用中靠仿真得到相位裕度比较方便。靠纯粹理论分析和手算也行,就是比较慢,而且有些寄生效应很难考虑全面,所以结果也不一定准。

    2. 我提供一个测量裕度的设想,不一定准确,仅供参考。一般来说,一个线性系统的响应可以写成

    H(f)=|A(f)|*exp^(PHI(f))

    其中A(f)是幅度响应,PHI(f)是相位响应,相位响应在时域可以看成延时。

    相位裕度的定义是180-PHI(增益为0时的频率),也就是说,如果能得到增益为0时的相移,就能算出相位裕度。考虑当运放闭环时,增大输入信号的频率,当频率大到某个值f0时,闭环增益为1,此时可以认为增益曲线在f0处掉到0dB。用示波器应该可以量到输入信号和输出信号在时域的波形,可以在示波器上通过这两个波形得到一个时延Tdelay,如果输入信号的周期为T0=1/f0,那么时延就是Tdelay/T0,相应的相移是360*Tdelay/T0,得到了相移,即可算出相位裕度。

  • 1、一般在运放电路中,由于纯电阻性网络对于相位裕度不产生影响,故提高相位裕度主要通过增加容抗,增加零点,或者是通过改变其零点或极点对应的频率来提高其相位裕度。

    2、对于实际测量相位裕度没有直接试过,但是一般来说在设计的过程中大于45°或者60°,其实主要就是为了抗一些来自寄生电容,器件的误差或者电容等随温度变化带来的10%-20%的误差等可能带来的干扰,45°或者60°是我们的一个工程经验,当然其一定程度上也是可以认为我们设计中的45°或者60°能保证在实测的时候应该不会导致振荡。

  • 感觉这种测量方法是可行的    谢谢

  • 在实际的闭环放大电路中放大电路的开环增益曲线与反馈系数的倒数在波特图的相交时的闭合速度为40dB时就不稳定了。在电路上理解为,就是在开环增益中引入了极点,一般是由容性负载与运放的输出电阻引起的。或者是反馈网中的零点。由运放的输入电容引起的。

    如果电路设计好,可以根据参数用TINA进行仿真。具体请参考TI的“运算放大器稳定性分析”中有详细分析。

    wenku.baidu.com/.../376827bac77da26925c5b0b0.html

  • 你好!想请教你一下,想知道你对相位裕度了解怎么样了。我也一直有同样的问题。我现在不知道这个相位裕度是开环测还是闭环测试。

  • Hi,

    相位裕度是开环进行测试。
    具体的测试方法及相关理解可以参考我们的运放高精度实验室 - 第10章 稳定性分析。
    training.ti.com/ti-precision-labs-op-amps-stability-1
    借助仿真工具-TINA-TI 能够非常方便的对电路稳定性进行仿真。
    www.ti.com.cn/.../tina-ti
  • 相位欲度是什么
  • 电路感觉好复杂
  • Hi,
    @Willing 非常感谢!