运放产生自激震荡的原因及解决方案

运放产生自激震荡的原因及解决方案

闭环增益G=A/（1+FA）。 其中A为开环增益，F为反馈系数，AF为环路增益

A（开环增益） = Xo/Xi

F（反馈系数）=Xf/Xo

运放震荡自激的原因：

1、环路增益大于1 （|AF|》1）

2、反馈前后信号的相位差在360度以上，也就是能够形成正反馈。

重要的概念

相位裕度 ---如下图所示，显然我们比较关心当20lg|AF|=0时，相位偏移是否超过180

运放震荡原因：

1. 可能运放是分布电容和电感引起的 ----------------可通过反馈端并联电容，抵消影响。

2. 运放驱动容性负载导致。 ---------------------------可在运放输出端先接入一个电阻，再接负载。

3. 可能是反馈过深引起的 -----------------------------可通过减少环路增益，减少反馈量，即增大闭环增益。例如运放作为电压跟随易震荡，增大放大倍数，震荡会消失。

解决方法：

1. 环内补偿

运放反馈电阻并接反馈电容：----相位超前补偿

（如下图显然补偿后0dB的频率后移，运放带宽扩大，即自激的频率点后移了）

小电容叫做移相电容，防止运放自激的一般取0点几皮法到几十皮法几百皮法，看工作的频率以及运放的型号来定

简单点说加的电容越大，带宽越窄

2. 环路外补偿法、

在运放的输出端串上一个小电阻

再连到后级，十几欧到几十欧之间既可，具体值与后级电路的输入电容有关，可尝试不同的电阻值，获得稳定的输出

由于考虑到负载存在一点的容性（CL），环路增益在输出电阻和CL的作用下降低。同时，相位和增益之间不再有比例关系，相位滞后成为决定性因素，使反馈环路失去稳定，最糟糕时可能导致震荡。。因此在运放输出端接入一个小电阻R，消除因CL而产生的反馈环路相位滞后

PS：

1.电源供电稳定，最好并联0.1uf ，10uf等电容

2.放大倍数不能过大，放大级数也不要超过四级

（1）反馈极性是否接错或负反馈太强。若将负反馈错接成正反馈则极易产生振荡。另外，负反馈愈强也愈易产生自激。

（2）若输出端接有的电容性负载，由于容性负载加强了电路的相移，所以更易自激。可以用另一个RC环节来补偿相移，如果补偿得好自激振荡就会消除。

（3）接线杂散电容过大。当输人回路为高阻时，由接线到地或接线之间的杂散电容与电阻组成的滞后环节，将使组件变得不稳定。为此可在Rf（反馈电阻）两端并联一个电容CF，或者在运放的输人端并联一个RC支路，这两个环节都属于超前校正的性质，即它们产生的相位超前作用将有可能抵消前面所述杂散电容所起的相位滞后作用，从而使运放稳定。