มีอะไรพิเศษเกี่ยวกับ“ ความสามัคคี - ความมั่นคงที่มั่นคง”?

เป็นที่กล่าวถึงในเอกสารข้อมูลทางเทคนิค opamp เช่นนี้อย่างใดอย่างหนึ่ง ฉันคิดว่าความมั่นคงเป็นปัญหาที่กำไรสูงขึ้นเนื่องจากความผันผวน อะไรคือปัญหาของความสามัคคีและผลกำไร?

ความเสถียรไม่เพียง แต่ขึ้นอยู่กับกำไร แต่ยังรวมถึงระยะ หากแอมพลิฟายเออร์ที่กลับด้านมีการเลื่อนเฟส 180 °การเปลี่ยนเฟสทั้งหมดคือ 360 °และเป็นไปตามเกณฑ์ของBarkhausenสำหรับการแกว่ง

แอมพลิฟายเออร์มีความแตกต่างในความสามารถในการเสถียรแม้ว่าวงจรภายนอกจะเหมาะสมที่สุด ในการประเมินความเสถียรที่อาจเกิดขึ้นสำหรับแอมพลิฟายเออร์บางประเภทจำเป็นต้องใช้ข้อมูลกราฟิกทั้ง "อัตราการขยายสัญญาณความถี่" และ "ระยะเทียบความถี่" ของวงจรขยายแบบเปิด หากการตอบสนองเฟสแสดง! 180E ที่ความถี่ที่ได้รับสูงกว่าความสามัคคีความคิดเห็นเชิงลบจะกลายเป็นข้อเสนอแนะในเชิงบวกและเครื่องขยายเสียงจะรักษาความผันผวน แม้ว่าความล่าช้าของเฟสจะน้อยกว่า! 180E และไม่มีการสั่นอย่างต่อเนื่องจะมีการโอเวอร์โหลดและความเป็นไปได้ของการเกิดความผันผวนที่เกิดจากแหล่งกำเนิดเสียงภายนอกหากการตอบสนองเฟสไม่ "เพียงพอน้อย" กว่า -180 °สำหรับความถี่ทั้งหมด ที่ได้รับคือเหนือเอกภาพ "น้อยกว่าที่พอ" อัตรากำไรขั้นตอน หากการตอบสนองของเฟสคือ -135 °ดังนั้นระยะห่างของเฟสคือ 45 ° (จำนวน "น้อยกว่า" -180 °) ที่จริงแล้วระยะขอบของดอกเบี้ยเพื่อประเมินความเสถียรที่อาจเกิดขึ้นต้องรวมการตอบสนองเฟสของวงจรป้อนกลับด้วย เมื่อระยะขอบที่รวมกันนี้เป็น 45 °หรือมากกว่าแอมป์ก็ค่อนข้างเสถียร หมายเลข 45 °เป็นค่า "กฎของหัวแม่มือ" และระยะขอบที่มากขึ้นจะให้เสถียรภาพที่ดียิ่งขึ้นและลดระยะการทำงานน้อยลง

บ่อยครั้ง แต่ไม่เสมอไปที่ระยะขอบต่ำสุดอยู่ที่ ความถี่สูงสุดซึ่งได้รับเหนือเอกภาพ เพราะมักจะมีการหน่วงเวลาที่เป็นอิสระจากความถี่ซึ่งหมายถึงองศาที่ความถี่สูงกว่า แอมพลิฟายเออร์ที่มีระยะห่างเฟส 45E ที่ความถี่สูงขึ้นของความเป็นอันหนึ่งอันเดียวกัน open loop gain ถูกกล่าวว่าเป็น "unity gain stabil" เลือกประเภทเครื่องขยายเสียงส่วนใหญ่สามารถชดเชยความมั่นคงได้รับเอกภาพที่เสียสละบางส่วนในอัตราฆ่าหรือเสียงความถี่สูง หากความมั่นคงถือว่ามีความสำคัญสูงการแลกเปลี่ยนจะต้องทำ Unity gain stable หมายถึงการดำเนินงานที่เสถียรที่อัตราขยายวนต่ำสุดที่ปิดซึ่งปกติแล้วความเสถียรจะแย่ที่สุด

(จากที่นี่ )

อ่านเพิ่มเติม
ทำไมข้อเสนอแนะของ Unity จึงยากที่สุดสำหรับความเสถียร?

Unity gain ทำได้โดยใช้ผลป้อนกลับ 100% กับแอมพลิฟายเออร์ที่มีอัตราขยายสูง จะมีการเลื่อนเฟสระหว่างอินพุทและเอาท์พุทและการแกว่งเกิดขึ้นเมื่อเฟสกะมีค่าเท่ากับหรือสูงกว่า 180 องศาที่ความถี่ใด ๆ ที่วงเปิดโอเพ่นมีค่ามากกว่าความเป็นเอกภาพ (จริง ๆ แล้วมักจะปฏิบัติในช่วงความถี่)

ความเป็นอันหนึ่งอันเดียวกันจะได้รับผลตอบรับสูงคือสถานการณ์ที่ยากที่สุดในการหลีกเลี่ยงความถี่ (โดยปกติอยู่ที่ด้านบนสุดของช่วงตอบสนอง) โดยมีการเลื่อนเฟส 180 องศา

ในทางปฏิบัติ "น้อยกว่า 180 องศา" นั้นไม่ดีพอเนื่องจากแอมพลิฟายเออร์ที่กำลังใกล้เข้ามาจะ "ดัง" และสร้างการตอบสนองชั่วคราวที่ไม่พึงประสงค์บนขอบที่รวดเร็วหรือสัญญาณที่มีองค์ประกอบความถี่สูง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมี "ระยะขอบ" ดังนั้นการเลื่อนเฟสข้ามระบบจึงมีความชัดเจนในระดับ 180 องศาในทุกความถี่ที่อาจพบเพื่อให้แอมพลิฟายเออร์อยู่ห่างจากบริเวณที่เริ่มทำงานผิดปกติ

มีประโยชน์Jensen AN001 - เคล็ดลับบางประการเกี่ยวกับแอมปลิฟายเออร์ในการรักษาเสถียรภาพ

ข้อเสนอแนะเชิงลบ stabalises เงื้อมมือในขณะที่ข้อเสนอแนะในเชิงบวก destabalises พวกเขา

เนื่องจากความต้านทานและกาฝากของกาฝากทำให้แอมพลิฟายเออร์นั้นกลายเป็นฟิลเตอร์กรองความถี่ต่ำอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ซึ่งหมายความว่านอกเหนือจากการลดทอนแล้วยังมีการเลื่อนเฟส แอมพลิฟายเออร์ที่มากขึ้นนั้นมีศักยภาพมากขึ้นสำหรับการเปลี่ยนเฟส

การตอบสนองความถี่ของแอมพลิฟายเออร์ที่มีสองสเตปขึ้นไป (เช่น op-amps เกือบทั้งหมด) จะมีความถี่แตกหลายความถี่ จัดเรียงความถี่การพักแต่ละครั้งการเปลี่ยนเฟสจะเพิ่มขึ้น หลังจากความถี่พักครั้งแรกมีการเปลี่ยนเฟสประมาณ 90 องศาหลังจากความถี่หยุดครั้งที่สองมีการเปลี่ยนเฟสประมาณ 180 องศา (และอื่น ๆ แต่เราสนใจเฉพาะสองครั้งแรกเท่านั้น)

การเลื่อนเฟส 180 องศาจะเปลี่ยนความคิดเห็นเชิงลบเป็นความคิดเห็นเชิงบวก นั่นเป็นปัญหา หาก "การเพิ่มลูป" ของเส้นทางป้อนกลับที่จุดนั้นเป็นหนึ่งหรือมากกว่าแอมพลิฟายเออร์จะแกว่ง

ดังนั้นเราต้องสร้างแอมพลิฟายเออร์ของเราเพื่อให้การตอบกลับลดลงน้อยกว่าหนึ่งก่อนที่จะถึงความถี่การแตกที่สอง ผู้ผลิต OP-AMP ทำเช่นนี้โดยการเพิ่มความจุ (หรือที่เรียกว่า "การชดเชย") ไปยังแอมพลิฟายเออร์ของพวกเขาโดยเจตนาเพื่อลดความถี่ของเบรกพอยต์แรก แน่นอนสิ่งนี้ลดแบนด์วิดท์ของแอมป์ของเรา

แต่การได้รับผลป้อนกลับนั้นไม่เพียง แต่ขึ้นอยู่กับตัวขยายสัญญาณเท่านั้น อัตราขยายของวงปิดที่สูงขึ้นของแอมพลิฟายเออร์ของคุณ แอมพลิฟายเออร์ที่ได้รับความเป็นเอกภาพที่ไม่มีการย้อนกลับเป็นกรณีที่เลวร้ายที่สุดเพราะมันป้อนกลับ 100% ของเอาต์พุตไปยังอินพุต ดังนั้นแอมพลิฟายเออร์อัตราขยายต่ำจึงต้องการความจุการชดเชยขนาดใหญ่กว่าแอมพลิฟายเออร์กำลังสูง

ดังนั้นผู้ผลิต op-amps ความเร็วสูงจึงเป็นทางเลือกให้คุณ บางครั้งสิ่งนี้ทำได้โดยมีแอมพลิไฟเออร์รุ่นต่าง ๆ สำหรับแอปพลิเคชันที่ให้อัตรากำไรสูงและต่ำ บางครั้ง (ตัวอย่างเช่นใน AD8021) สิ่งนี้ทำได้โดยการใส่ตัวเก็บประจุชดเชยภายนอก