稳定性分析 3

+荐课 提问/讨论 评论 收藏
  • 本课程为精品课,您可以登录eeworld继续观看:
  • 稳定性分析 3
  • 登录
大家好 欢迎来到 TI Precision Labs 德州仪器高精度实验室 这里是运放稳定性分析的第三部分 我们在之前的视频中 讨论了不稳定性 在实际系统中导致的问题 以及如何在实验室中 识别和通过波特图与稳定性判据理论 本次视频将会解释 如何用开环 SPICE 仿真 来得到放大电路的闭合速率与相位裕量 在开始运放稳定性分析的课程学习之前 我们建议您 先完成运放带宽 1 到 3 系列的课程 是为了获得闭合速率与相位裕量 我们需要 Aol 1/β 以及 Aolβ 曲线 但是这些曲线 无法从一个标准的闭合回路架构中得到 为了获得这几组曲线 电路的反馈回路需要断开 然后用一个小信号在断开处进行激励 然后在运放的反相端得到 Vfb 在输出端得到 Vo 通过这两项我们可以推导得出 我们所需要的曲线 然而单纯的断开反馈回路 是无法得到正确的仿真结果的 没有合适的直流偏置 输出会直接饱和到任意一个电源轨 导致不正确的输出 如图所示 运放输出接近正相电源 得到错误的 Aol 与 Aolβ 曲线 为了在 SPICE 中得到正确的开环曲线 电路必须要对直流建立反馈 但对交流是开路的 在左上角的图中 通过 L1 开关 对直流闭合 C1 开关 对直流断开 直流的闭合使得输出正确的偏置 直流的闭合使得输出正确的偏置 通常是在供电的中心点 左下角的电路是通过 L1 对交流信号开路 C1 对交流信号短路 环路对交流信号是断开的 因而交流 AC 仿真可以得到开环曲线 幸好通过 SPICE 的理想模型这种方法 可以同时满足直流和交流的要求 L1 是 1T 的电感 C1 是 1T 的电容 对于直流信号 L1 为短路而 C1 为开路 提供合适的直流偏置 对于交流信号 L1 为开路而 C1 为短路 从而提供了合适的交流通路 因而此处我们推荐使用 标准的开环 SPICE 电路设置 反馈环路在运放的输出 与反馈网络之间断开 交流信号从反馈网络中注入 在运放的输出端接测量得到 Vo 在反馈点测量得到 Vfb 由于断开了回路 可以得到所需要的曲线 Aol_loaded=Vo/Vfb 1/β=1/Vfb Aolβ=Vo 很多电路可以运用开环 SPICE 电路仿真 在实际电路中 不知在何处断开环路而感到困惑时 可以用这些例子作为参考 注意为了得到正确的稳定性分析结论 运放输出端所接的负载 必须直接体现在电路中 而不应该放置在电感的另外一端 否则就体现出不同的负载效应 在分析交流响应之前 应该快速地检查一下 直流的静态工作点 点击分析 Analysis 点击直流分析 DC Analysis 计算节点电压 Calculate nodal voltage Vfb 会显示出输入失调电压 Vos 输出电压 Vo 会显示为 Vos 和闭环增益之积 检查完静态工作点之后 需要在分析的带宽范围内 得到交流传输特性 点击分析 Analysis 转到交流分析 AC Analysis 转到交流传输特性 AC Transfer Characteristic 设置起始与终止频率 然后点击 OK 分析完成后 Vo 与 Vfb 节点会显示出来 要得到所需要的曲线 在结果窗口中点击 Post-Process 按钮 在 line edit 一栏中 编辑公式命名 然后生成曲线 您也可以添加新的曲线 Aolβ 但是由于结果与已经存在的 Vo 相等 因而不是很有必要 值得注意的是 在新函数命名 New function name 框中 开始是不能为数字或者特殊字符的 因而不允许填写诸如 1/β 1β这样的命名 我们推荐使用Beta1 取而代之 这就是未经处理的所有曲线图 下一步会进一步的加以整理 以后方便分析 我们点击 View 转到 Show/Hide curves 选中为 Vo Aol 和 Beta1 然后双击横轴与纵轴 在设置坐标轴窗口 将 X 轴改为对数显示 Ticks 设置为 8 低频为 1Hz 高频十兆赫兹 将 Y 轴设置为 dB Ticks 为 9 下限是 -40dB 上限 120dB 最后一个步骤是测量相位裕度 首先我们选取 cursor 点击在 Aolβ的振幅曲线上 在游标的 Y 轴写入零 代表我们把游标放置在 fc 截止频率上 接下来可以选取第二个 cursor 测量相位的 Aolβ 或是选取 Legend 即可得到截止频率下 各个曲线显示的振幅和相位 在这个例子里 相位裕度是 Aolβ 在截止频率的相位为 87.7 度 回顾一下 本次培训课程阐述了断开环路 和进行开环交流分析的方法 下一节的视频 会回顾一个运放稳定性判据的间接方法 包括瞬态与交流传递函数的测量与仿真 谢谢您的观看 请准备好下面的一个小测试 来看看您是否已经掌握了本次学习的内容
课程介绍 共计7课时,1小时23分46秒

[高精度实验室] 运算放大器 : 10 稳定性

Precision Labs 运算放大器 放大器 信号链 高精度实验室 稳定性分析 TIPL

您设计用于产生精密直流输出的电路是否最终沦为振荡器?

       参加该系列的学习之后,您应具备防止这种情况再次发生的所有工具和信息!本课程涵盖基础稳定性理论,并将其运用于 SPICE 仿真,然后应用到实际实验室环境中。您将学习运算放大器稳定性问题的常见原因以及常用的稳定性补偿技巧及其相关的权衡。

       本视频系列讲述运算放大器稳定性理论,并将该理论运用于动手实验,其中包括使用真实电路和测试设备进行的 TINA-TI 电路仿真和实验。

展开

推荐帖子

【我与TI的结缘】一路成长,ti为伴
现在我是一名研一的学生,方向电力电子。细心算算,已经与ti接触差不多四年了。 1.初识ti 在大二的嵌入式课程设计中,第一次解除了contex M3处理器,用的是TI的9b96.实话实说,我听到“德州仪器”的名字之后,第一感觉是山东省除了“德州扒鸡”之外,竟然还有这么牛的企业。。后来才知道这个德州是德克萨斯州。。后来接触到ti的工作人员,才知道第一反应和我一样的不在少数,这也是大家感觉非常好笑...
nemo1991 TI技术论坛
【我与TI的结缘】+149这个难忘的数字
我是在2011年的上半年接触到德州仪器的MSP430的,虽说那时我周围的人对TI MCU的认知不高,但是我也学其乐无穷。 最初是在实验室见到已经焊到板子上的MSP430,当时的型号是MSP430F149,后来又接触到了MSP430F249(好像是249记不清了),那时可以说想学习个单片机不仅不方便,而且还是不方便。得自己买学习板,还得买仿真器,后来得益于TI对那款神奇的小红板的大力推广,我才有更...
Sur TI技术论坛
各位大神,请问下BQ76920能级连吗?
一个BQ76920可以保护4~5节电芯,我们想设计一保护16节电芯的板卡,能用4个BQ76920吗?如何使用? 或者用2个BQ76930级联,接了一设计,要求是16节电池的,可以级联吗? eeworldpostqq...
ZhouXiaoHai 模拟与混合信号
为TI杯电赛加油:TI-M4四轴姿态解算(MPU6050 IMU)源码发布
本帖最后由 圆点博士 于 2014-8-14 13:14 编辑 为TI杯电赛加油:TI-M4四轴姿态解算(MPU6050 IMU)源码发布。 看到大家如火如荼在玩TI-M4的四轴,所以抽点时间测试了TM4C123G_LaunchPad和MPU6050的通讯,以及姿态的解算(俗称IMU)。 代码说明如下: 1。代码只包含串口,模拟I2C和姿态解算三部分。不包含四轴的PID和PWM部分 2...
圆点博士 微控制器 MCU
分享到X
微博
QQ
QQ空间
微信

 
EEWorld订阅号

 
EEWorld服务号

 
汽车开发圈

 
机器人开发圈

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新文章 手机版

站点相关: EEWORLD首页 EE大学堂 论坛 下载中心 Datasheet 活动专区 博客

北京市海淀区中关村大街18号B座15层1530室 电话:(010)82350740 邮编:100190

电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2025 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved