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棘手难题求解惑!一直未能明白这个电容的作用,请问老...

 王为昌

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棘手难题求解惑!一直未能明白这个电容的作用,请问老师:这种反相放大电路反馈电阻上并联一个10pF~20pF的电容有什么作用?
CF的作用:相位补偿,防止振荡,抑制高频噪声。Why? 一般来说,因为布线的寄生电容,使得运放的输入端都会有一个10~20pF的寄生电容,如图CIN(我们暂且将它称为输入电容)。正是这个输入电容,会使得运放的高频噪声增益很大,从而有可能使系统不稳定。
我们的输入信号一般为直流信号或低频信号,这个电容此时不会起作用,因而此时的增益为-R2/R1。 引发系统不稳定的是高频噪声,所以我们可以暂且抛开信号增益,只讨论电路的噪声增益。该网络的反馈系数是R1/(R1+R2),因而噪声增益为(R1+R2)/R1 (这里我也不是很明白,欢迎大伙补充说明)。 当噪声的频率比较高的时候,则需要考虑输入电容CIN对噪声增益的贡献,对于高频噪声来说,R1与CIN为并联关系,因而此时的噪声增益为:[R2+(R1//1/ωCIN)]/(R1//1/ωCIN)。
从这个噪声公式可以看出,当噪声频率越高,噪声增益公式的分母越小,噪声增益的值就越大(是不是感觉像是伯德图中零点的作用?),系统就越不容易稳定。
How? 引入CF滞后,噪声增益公式变为:[(R2//1/ωCF)+(R1//1/ωCIN)]/(R1//1/ωCIN),当频率ω增大,噪声增益公式中分母减小的同时,分子也在减小,因而噪声增益公式整体就不会随着1/ω的增大而增大。如果从伯德图看来,这里是引入了一个极点。
一般要求是R1 X CIN 大于等于 R2 X CF。
以上,就是本人对反相输入电路的反馈电阻上并联电容作用的理解,求高手批评解惑!

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431上加上该位置的电容来防止振荡。
这不是因为太简单了,而是因为计算要考虑太多的问题了。我们在学校的时候,这些我们或许根本就看不到。但是在实际电路中,我们处处都可能遇到,控制理论里面有关这些的分析很多。不要小看一个电容,他的作用有很多,当然这也要根据实际用途中的具体作用了。

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