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高速运放的稳定性

资料介绍

看到很多朋友在讨论高速放大器的自激,自激就是放大器不稳定,在振荡。为此:

1. 在原理设计中,首先要选择正确的放大器,包括电压反馈还是电流反馈,带宽和增益,压摆率,驱动能力等;具体可以参考附件的PPT讲义;

2. 在原理图设计中根据器件要求挑选反馈电阻和增益电阻的大小,特别是对于电流反馈放大器,要根据增益大小挑选反馈电阻的大小,从而获得带宽和稳定性的良好折

3. 在原理设计中,对于电压反馈放大器,可以添加pF级的反馈电容和Vout和负载之间的串联电阻来增加放大器的稳定性;对于电流反馈放大器,反馈回路中不能有纯电容回路;具体分析可以参考附件材料:TINA-TI与放大器的稳定性分析;

4. 充分利用滤波,比如压控增益放大器的增益控制电压,如果是用直流驱动,一定要充分滤波和去耦;比如VCA810, 2V的电压范围要控制80dB的增益,控制电压上的纹波就很关键了。

原理图的正确只完成了30%的工作,对于高速放大器,PCB设计尤为关键,特别是要小心设计VIN-和地之间的寄生电容,和VOUT的负载电容大小(请参考TINA-TI与放大器的稳定性分析一文);

1. PCB设计中,尽量不要用面包板,或SOIC转DIP的方式使用高速放大器,避免使用直插电容电阻,和其他在高频下寄生效应严重的分立元件;尽可能使用紧凑的设计,所有的外部贴片元件,包括去耦电容,反馈/增益电阻,输出串联电阻等,

2. 如果必须要使用SOIC转DIP座子,应把反馈电阻/电容、去耦电容、增益电阻、阻抗匹配电阻、输出电阻等都做在转接座上,减小这些敏感节点的寄生电容/电感;

3. PCB设计中,使用高质量且尽可能短的接插件和屏蔽线缆,如SMA座子,避免使用杜邦线和插针等在高频下呈感性的接插件;

4. PCB设计中,对高速放大器的关键节点下面的地平面和电源平面开槽,减小平板电容效应;具体可以参考附件PPT讲义。

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