運(yùn)放電路的穩(wěn)定性受哪種輸入電容的影響

運(yùn)放的輸入電容參數(shù)經(jīng)常使人困惑或是忽略。現(xiàn)在讓我們明確這些參數(shù)怎樣才是最好的應(yīng)用。

運(yùn)放電路的穩(wěn)定性受輸入電容的影響，它在反向輸入端引入了一個(gè)相移，即到達(dá)反向輸入端的反饋支路的延遲。反饋網(wǎng)絡(luò)受輸入電容影響形成了一個(gè)不想要的極點(diǎn)。引入輸入電容來(lái)計(jì)算反饋網(wǎng)絡(luò)的阻抗特性是保證運(yùn)放電路穩(wěn)定性的重要一步。但是，哪種電容有影響？差模電容？共模電容？還是都有？

運(yùn)放輸入電容一般可以在輸入阻抗參數(shù)一欄找到，差模電容和共模電容都有標(biāo)明。

輸入電容模型：共模電容連接各個(gè)輸入端到地，而差模電容連接在兩個(gè)輸入端之間。盡管雙電源供電時(shí)沒(méi)有地平面與運(yùn)放相連接，我們可以把共模電容看作與負(fù)電源端相連，交流等效到地。

在需要關(guān)注穩(wěn)定性的高頻區(qū)域，運(yùn)放的開(kāi)環(huán)增益低，在兩個(gè)輸入端之間實(shí)際上存在一個(gè)交流電壓。這將導(dǎo)致差模電容和共模電容一起作用，從而改變反饋信號(hào)的相位。因此，兩個(gè)連接反向輸入端的電容相加，加上2pF的導(dǎo)線的雜散電容。這個(gè)總電容與并聯(lián)阻抗反饋網(wǎng)絡(luò)（R1//R2）一起形成一個(gè)極點(diǎn)。

一般認(rèn)為：此極點(diǎn)的頻率應(yīng)大于兩倍的放大器閉環(huán)增益帶寬。一個(gè)兩倍閉環(huán)增益帶寬上的極點(diǎn)將會(huì)減少電路的相位裕量約27°。對(duì)于大多數(shù)電路，大于兩倍閉環(huán)增益帶寬一般是可以的。有些應(yīng)用需要更苛刻的穩(wěn)定條件或是驅(qū)動(dòng)容性負(fù)載，也許會(huì)需要留更大的裕量。減小反饋網(wǎng)絡(luò)的阻抗，或是考慮在反饋電阻上R2上加一個(gè)電容。

今天的通用型運(yùn)放有著寬的帶寬，從5MHz到20MHz甚至更高。原來(lái)適用于1MHz的運(yùn)放反饋網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在也許會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，所以這就需要您認(rèn)真檢查和確認(rèn)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性。

***，好的運(yùn)放模型能用精確的輸入電容建模。1mV的輸入階躍信號(hào)的瞬態(tài)響應(yīng)測(cè)試信號(hào)不會(huì)引起過(guò)度的過(guò)沖和振鈴現(xiàn)象。但是要記住，現(xiàn)實(shí)往往超出理論指導(dǎo)和仿真，這種類(lèi)型的電路需要在最終的電路布局布線中作精細(xì)的調(diào)整。

這次討論和以前的幾個(gè)博客有關(guān)，一些已經(jīng)在上文中鏈接，以下是這些文章的匯總，也許會(huì)對(duì)您有幫助。

Why Op Amps Oscillate—an intuitive look at two frequent causes

Taming the Oscillating Op Amp Capacitance at the inverting input.

*** It Up！ … but does Bob Pease say no？ Is *** a crutch or a tool？

*** Op Amp Stability Using *** to check stability of op amp circuits.

PCB Layout Tricks Includes a tip on minimizing stray capacitance at the inverting input.

TINA-TI A free *** simulator from TI.

閱讀原文，請(qǐng)參見(jiàn)： http://e2e.ti.com/blogs_/b/thesignal/archive/2013/01/15/input-capacitance-common-mode-differential-huh.aspx

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