Các thông số lề biên độ của một nhóm opamp có nghĩa là gì?


8

Tôi đã đọc bảng dữ liệu của MCP6072 . Tôi thấy một tham số là "lề pha" (bảng 1-2, trang 4). Theo như tôi biết, "lề pha" là một thuật ngữ kỹ thuật điều khiển và ngụ ý sự lệch pha giữa đầu vào và đầu ra khi mức tăng là thống nhất. Tôi không hiểu ý nghĩa của thuật ngữ này trong thuật ngữ opamp. Biên độ pha điển hình của opamp này được đưa ra là 57 o . Điều đó có nghĩa là gì?

Câu trả lời:


5

Biên độ pha PM là thước đo cho sự ổn định của hệ thống với phản hồi. Và, do đó, nó cũng áp dụng cho các bộ khuếch đại hoạt động. PM được định nghĩa cho LOOP GAIN của hệ thống - có nghĩa là: mở vòng lặp tại một nút thích hợp và đo / mô phỏng mức tăng và pha xung quanh vòng lặp hoàn chỉnh. Sau đó, PM là SỰ KHÁC BIỆT giữa pha đo và -360 độ (có nghĩa là: "Khoảng cách" đến điều kiện dao động, phản hồi dương) ở tần số mang lại mức tăng vòng lặp thống nhất. Không tính ngược pha ở đầu vào đảo ngược vào tài khoản, PM là "khoảng cách" đến -180 độ.

Bây giờ, đối với một opamp, tình huống quan trọng nhất phát sinh cho 100% phản hồi (hoạt động đạt được sự thống nhất). Trong trường hợp này, hệ số phản hồi là sự thống nhất và mức tăng Loop giống hệt với mức tăng vòng lặp mở của opamp. Thông thường, chỉ có điều kiện này được sử dụng để chỉ định PM trong bảng dữ liệu opamp.

Tóm tắt: PM như được đưa ra cho một opamp là SỰ KHÁC BIỆT giữa sự thay đổi pha của opamp và -180 độ ở tần số đạt được sự thống nhất.


1

Op-amp là một "hệ thống điều khiển" và lề pha được định nghĩa là chênh lệch từ -180 độ pha của hàm truyền vòng hở khi độ lớn là thống nhất. Điều này cho phép bạn dự đoán sự ổn định và phản hồi của hệ thống khi bạn đóng vòng lặp với một lượng phản hồi nhất định.

Một op-amp thường được bù bằng cực trội, do đó, hàm truyền xấp xỉ Ao / (1 + s / wo) trong đó wo là tần số cực chi phối và Ao là mức tăng DC - Điều này hàm ý biên độ pha là 90 độ. Trong thực tế, Ft của các bóng bán dẫn gây ra sự dịch pha bổ sung và cực trội được đặt sao cho sự giao nhau 0dB xảy ra với biên pha hợp lý.


1
@VladimirCravero LvW nói đúng, đó không phải là mạng phản hồi, đó là toàn bộ chức năng chuyển vòng lặp mở. Trên biểu dữ liệu, họ không thể biết bạn sẽ quấn cái gì trong một op-amp, vì vậy họ chỉ định lề pha của chức năng truyền vòng lặp mở của chính bộ khuếch đại. Tạo một bộ đệm đạt được sự thống nhất từ ​​nó và bạn sẽ biết lề pha. Phản hồi điện trở thuần để mang lại nhiều lợi ích hơn sẽ ổn định hơn, tức là số biểu dữ liệu là trường hợp xấu nhất trong hoạt động "bình thường". (Mặc dù có rất nhiều tình huống như tải điện dung có thể gây rắc rối.)
John D

β= =1

@VladimirCravero Tôi không đồng ý, nếu họ vượt qua sự thống nhất ở lề pha 90 độ (bằng cách đặt cực chi phối) thì họ đang từ bỏ băng thông. Thông thường, họ sẽ vượt qua sự thống nhất ở mức pha thấp hơn một chút nhưng vẫn có thể chấp nhận được như 60 độ. Sau đó, với hệ số phản hồi của sự thống nhất, lề pha của hệ thống là lề pha của đặc tính vòng hở op-amp và dải tần (cực vòng kín) di chuyển ra giao thoa vòng hở.
John D

@ John Tôi không thể tin rằng chúng ta đang thảo luận về điều này, tôi nghĩ rằng chúng ta đang nói điều tương tự theo hai cách khác nhau. Làm thế nào một cực có thể là 4 hoặc 5 thập kỷ trước khi tần số đạt được sự thống nhất ảnh hưởng đến pha của nó? nó sẽ giống như arctan (10 ^ 4) giống như 99,99% của 90 ° ... Có lẽ bạn đang ám chỉ rằng có các cực khác sau tần số đạt được sự thống nhất?
Vladimir Cravero

1
Tôi nghĩ rằng bạn đúng về mặt kỹ thuật đối với op-amp, mặc dù với các hệ thống kiểm soát phản hồi chung tôi nghe (và sử dụng) thuật ngữ "tăng vòng lặp mở" cho toàn bộ hệ thống bao gồm phản hồi và các sơ đồ Bode để phân tích độ ổn định thường có tiêu đề " giai đoạn mở và giai đoạn mở ". Một op-amp có "mức tăng vòng lặp mở" được xác định rõ hơn trên biểu dữ liệu để có thể thuật ngữ "mức tăng vòng lặp" phù hợp hơn cho trường hợp đó. Cảm ơn!
John D

0

Ký quỹ pha là số lượng biên độ dịch pha khi đạt được sự thống nhất có thể gây ra sự mất ổn định hoặc Dao động.

90 độ là lý tưởng lý thuyết, 0 là NG, 45 độ sẽ có một số vượt quá, 60 độ là giải pháp thực tế. Biên độ cho thấy sự đánh đổi giữa thời gian tăng và vượt mức.


0

Op-amps được sử dụng với thông tin phản hồi, điều này khiến chúng có thể dao động, điều này rất tệ trừ khi bạn đang thiết kế một bộ dao động!

Biên độ pha về cơ bản cho biết op-amp ổn định như thế nào, tức là khoảng cách góc pha từ điểm dao động, trong trường hợp xấu nhất là đạt được sự thống nhất.

Việc bổ sung điện dung đầu vào và đầu ra đi lạc, nhưng đặc biệt là điện dung tải, có thể gây ra dịch pha làm giảm biên độ ổn định.

Thông thường, một điện trở nhỏ được thêm vào đầu ra để bù cho tải điện dung "lớn", nhưng điều này tất nhiên làm giảm mức tăng hiệu quả. Điện dung đầu vào thường ít vấn đề hơn, nhưng nó cũng có thể được bù.

Nhiều op-amps được bù nội bộ cho các điều kiện sử dụng thông thường, nhưng không phải tất cả đều như vậy.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.