will故作坚强

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如何用OPA657运放设计一个稳定的电压跟随器呢?

我要做一个信号采集系统,需要用OPA657做一个电压跟随器,以前只知道最简单的接法,把输出端和反向输入端接在一起就行,但是那样的电路很不稳定,这个运放是第一次使用,该怎设计一个性能稳定的电压跟随器呢?最好可以给个电路图参考一下,非常感谢!
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allen

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allen 2017-3-15 06:00:50 显示全部楼层
秋之初回答如下:
  你好!
   opa657不推荐使用于增益小于7的同向放大电路,可以使用opa656、opa655:
  

allen

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allen 2017-3-15 06:33:11 显示全部楼层
Wen Jing回答如下:
  只要运放没有大的缺陷;输出/反向短接的做法;一般是非常稳定的。出于对管脚保护;建议在两个输入口串10kohm的电阻。

allen

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allen 2017-3-15 06:34:59 显示全部楼层
@Wen Jing
  以下为 秋之初的回答:
  你的说法是错误的。
  “For lower non-inverting gains than
  the minimum recommended gain of +7 for the OPA657,
  consider the unity gain stable JFET input OPA656.”
  同向放大的时候,放大倍数越小,环路相移越大,越容易变成正反馈,形成自激振荡。
  如上图开环和相移的曲线所示,opa657 在 单位增益的情况下是不可能稳定的。 相位裕度已经为负值。
  即便加了10kohm也不足以稳定。
  如果需要将单位增益不稳定的运放用于 跟随器 的应用,必需进行相位补偿。
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allen

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allen 2017-3-15 06:38:28 显示全部楼层
@ 秋之初
  以下为Wen Jing的回答:
  单位增益下;还能构成自激的条件吗?建议看看《模拟电子学》。
  至于10K电阻作用;建议修习一下国半的《运算放大器应用指南》,里面有明确说明。
  运算放大器在设计时已经做好了余度;保证全工作范围不自激。
  好了;在反驳我以前,建议思考一下TI是如何获得运放带宽增益积曲线的。单位增益下;还能构成自激的条件吗?建议看看《模拟电子学》。
  至于10K电阻作用;建议修习一下国半的《运算放大器应用指南》,里面有明确说明。
  运算放大器在设计时已经做好了余度;保证全工作范围不自激。
  好了;在反驳我以前,建议思考一下TI是如何获得运放带宽增益积曲线的。

allen

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allen 2017-3-15 06:43:10 显示全部楼层
@Wen Jing
  以下为 秋之初的回答:
  先回答opa657不能工作在单位增益的依据:
  1、opa657手册page10
  opa657.pdf (1.3 MB)
  
  翻译一下: 对于同向放大倍数小于7的应用,考虑使用单位增益稳定的 JFET 输入运放 OPA656,因为+7小于opa657最小的推荐增益。
  再看看opa657不能工作在单位增益的原因:
  2、下图是opa657的 开环增益曲线 和 相移曲线,跟随器 的 环路相移 既是 运放的开环相移。我们看运放的开环相移,在 0db 的时候,相移接近-180,相位裕度接近0。
  
  接下来,做个实验来验证opa657不能工作在单位增益的应用:
  3、下图是时域仿真:
  
  再看看,环路上增加了10kohm电阻是否会稳定
  4、下图是时域仿真:
  
  做个总结,在反馈环路上增加 Rf = 10kohm ,实际上 Rf 和 运放 反相端输入电容 反馈电路 β = Zc / (Zc + Rf) ,进一步增加了环路相移。 这种方法无论使用 多大电阻 都不可能得到 稳定工作 的电路, 无益于 电路稳定。
  opa657不能工作在跟随器组成的单位增益电路中。但是可以通过反馈的补偿获得单位增益稳定。
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