【導(dǎo)讀】自激振蕩像得病一樣，重在防御?？蓮囊韵路矫嫒胧?。設(shè)計(jì) PCB 時(shí)，盡量減小雜散電容，特別是CIN-。同一層的兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)間。比如某根信號(hào)線，和周邊的覆銅 GND 之間，以及和周邊的焊點(diǎn)之間有雜散電容C1；不同層上下之間。比如元件層的線，和焊接層的大面積 GND 之間。
自激振蕩像得病一樣，重在防御。可從以下方面入手。
1）設(shè)計(jì) PCB 時(shí)，盡量減小雜散電容，特別是CIN-。下圖進(jìn)行說明：
同一層的兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)間。比如某根信號(hào)線，和周邊的覆銅 GND 之間，以及和周邊的焊點(diǎn)之間有雜散電容C1；
不同層上下之間。比如元件層的線，和焊接層的大面積 GND 之間，如圖中 C2；
一般的，雜散電容可以達(dá)到 pF 數(shù)量級(jí)。這是不可忽視的。這些雜散電容和電路中的電阻，很容易形成低通網(wǎng)絡(luò)，有可能引起電路穩(wěn)定性下降。
電路舉例，如下圖：
設(shè)計(jì)一個(gè)同相比例器，做成實(shí)際電路板后，就出現(xiàn)了三個(gè)雜散電容：CIN+、CIN-、COUT
CIN+ 與信號(hào)源內(nèi)阻 R S （或者前級(jí)放大電路的輸出電阻）組成了一個(gè)低通網(wǎng)絡(luò)，但是這個(gè)低通網(wǎng)絡(luò)不在反饋環(huán)內(nèi)，它只會(huì)影響不同頻率輸入信號(hào)到達(dá)放大電路輸入端的比率，進(jìn)而影響放大電路的帶寬，而不會(huì)引起任何穩(wěn)定性問題。
CIN-與電阻 R 2 和 R 1 的并聯(lián)，共同組成了一個(gè)環(huán)路內(nèi)的低通網(wǎng)絡(luò)。由于電阻 R 2 和 R 1 的并聯(lián)遠(yuǎn)大于運(yùn)放的輸出電阻，這導(dǎo)致非常小的 CIN- ，就可以產(chǎn)生巨大的作用。因此，在電路設(shè)計(jì)中降低運(yùn)放負(fù)輸入端電容，就非常關(guān)鍵。
COUT會(huì)在反饋環(huán)路中引入一個(gè)低通網(wǎng)絡(luò)，有可能引起環(huán)路的穩(wěn)定性下降。
注意敷銅：
覆銅的本質(zhì)目的是增大地線面積，進(jìn)而減小地線電阻和電感。但是覆銅操作也會(huì)帶來兩個(gè)問題：
第一，它與同層信號(hào)線之間就形成了很長(zhǎng)很長(zhǎng)的近距離間隙，也就是很大的電容C1。
第二，它與其他層的信號(hào)線形成了層間電容C 2 。這些雜散電容，都會(huì)引起系統(tǒng)不穩(wěn)定。
如圖：
運(yùn)放負(fù)輸入腳及其連接線的下方，絕對(duì)不要覆銅，或者覆銅后實(shí)施挖空操作。
運(yùn)放負(fù)輸入腳、輸出腳及其連接線的同層周邊，一定要與覆銅保持足夠大的間距。建議此間距要大于 20mil。
2）選擇合適的增益和合適的增益電阻
對(duì)任何一個(gè)選定的運(yùn)放，在它能夠?qū)崿F(xiàn)的最小增益基礎(chǔ)上，適當(dāng)提高閉環(huán)增益，可以有效提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
增益電阻盡量選擇小的，以降低 CIN-的作用。
因?yàn)镃IN-的旁路作用使放大器的高頻響應(yīng)變差，其頻帶的上限頻率約為：fH=1／(2πR2CIN-)，若R2的阻值較大，上限頻率嚴(yán)重下降，同時(shí)引入的滯后相位可能引起振蕩。理論上，如果要實(shí)現(xiàn) 10 倍同相增益，用10kΩ 對(duì) 1kΩ，就沒有用 1KΩ 對(duì) 100Ω 好。
3）盡量不要驅(qū)動(dòng)大電容負(fù)載，必須驅(qū)動(dòng)大電容負(fù)載的，使用裕度大的運(yùn)放。一般可在運(yùn)放輸出端串聯(lián)一個(gè)幾十歐姆的小電阻起隔離作用。
4 ) 最常見的做法是在反饋電阻中并聯(lián)一個(gè)小電容Cf。
Rin、Cf網(wǎng)絡(luò)與R2、CIN-網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成相位補(bǔ)償。Rin、Cf將引起輸出電壓相位超前，由于不能準(zhǔn)確知道CIN-的值，所以相位超前量與滯后量不可能得到完全補(bǔ)償，一般是采用可變電容Cf，用實(shí)驗(yàn)和調(diào)整Cf的方法使附加相移最小。若R2=10kΩ，Cf的典型值絲邊3～10pF。對(duì)于電壓跟隨器而言，其Cf值可以稍大一些。
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