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[参考译文] LM2902:电压控制电流源的回路增益

Guru**** 2528170 points
Other Parts Discussed in Thread: LM2902

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/611850/lm2902-loop-gain-of-voltage-controlled-current-source

部件号:LM2902

您好,

我正在使用LM2902设计电压控制电流源,如下所示。

其环路特性如下所示。

在大约200kHz时,似乎存在复合偶联极。

但我找不到什么是复杂偶联杆的原因。

您能否用等式解释一下?

对于补偿,添加RC电路和双极似乎 按 如下所示分开。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好,David:

    您分享的闭环交流结果是电路稳定性问题导致交流增益峰值和快速相移的结果。  有关运算放大器稳定性的更多信息,请观看TI Precision Labs有关运算放大器稳定性的视频。  由于运算放大器小信号行为与NMOS小信号模型相互作用的复杂性,此电路的小信号分析很难在等式中捕获。  但是,我们经常设计此电路,并可以帮助解释为什么/如何补偿它。

    首先,运算放大器通常难以直接驱动电容负载。  NMOS的栅极通常具有显著的电容,需要在NMOS的运算放大器输出和栅极之间使用串联电阻器,以使电路保持稳定。  但是,尽管需要修复一个稳定性问题,R1系列电阻器与电容相互作用,在 较大的V-I回路中形成延迟元件,这会导致1/Beta曲线中出现零。   仅使用2k R1电阻器的电路的开环结果如下所示。  请注意,1/Beta曲线中有一个零,这会导致1/Beta曲线以40dB/十进制的不稳定性闭合速率与AOL曲线交互。  

    为了补偿电路,需要第二条反馈路径来控制高频的电路反馈。  这是通过添加额外的R2和C1组件来实现的。  R2直接在电流设置电阻器(R4)上提供直流反馈路径,而C1提供高频反馈路径,绕过NMOS并将电路返回到高频率单位增益缓冲区。  值或R2并不是太重要,但输入偏置电流将流经它并导致直流错误,因此不应使其变得过大。  需要设置C1,使高频反馈路径在1/Beta曲线中出现零之前处于主导状态。  由于零值发生在100kHz左右,因此C1电容器被设置为在33kHz频率下以大约1/3的频率直接闭合运算放大器周围的回路。  C1 = 1 /(2*PI*R1*33kHz)= 2.4nF,因此选择了最接近的公共值2.2nF。

    以下是电路的开环结果。  请注意,1/Beta中的值为零,闭合率为40dB/十进制,相位裕度仅为4度,表示系统非常不稳定。  添加R2和C1后,R2/C1中的极将取消零,相位余量大于50度,表示系统稳定。  

    以下是此电路的瞬态结果。  请注意,没有R2和C1的结果不稳定,并且有大量过冲和振铃。  R2和C1的结果稳定,具有良好的减振响应。

    e2e.ti.com/.../Circuit_5F00_OL.TSC

    e2e.ti.com/.../Circuit_5F00_CL.TSC