非常见问题

关于作者
John Ardizzoni ,
高速放大器产品经理

在我的电路中,运算放大器与电容之间存在奇怪的相互作用,你能帮助解决吗?

这听起来更像是一个常见问题,而不是非常见问题,但其实二者都不是。

运放与电容之间的相互作用可以追溯到运放发明之初,最常出现的有三个经典问题。我试图弄清这位客户面临的具体问题,心想只要几分钟就应该能解决,但结果,我错了。

研究运放的稳定性时,第一个经典问题涉及到反相输入端的电容,原因是反馈电阻 与运放输入电容和反相输入端寄生电容的组合之间会发生相互作用。组合电容与反 馈电阻会在反馈响应中引入一个极点,导致相位裕量减少和电路不稳定。但这位客 户说:“不,不是,是别的问题。”我说:“好吧,没问题,我们继续。”

接着我想到了输出负载电容,输出端电容可能会导致过冲、响铃振荡和不稳定问题。运 放输出阻抗与负载电容形成一个极点,改变运放传递函数并降低相位裕量,导致响 铃振荡和过冲。但他说:“不,也不是这个问题。”

终于,他说似乎是旁路电容的问题(第三个经典问题)。我正要开始就旁路电容发 表我的那套陈词滥调时,他打断了我,“这可不是一般的旁路电容问题,”他提醒道: “不一样的。”当他关闭电源后,旁路电容仍然有电,运放继续提供输出电压。“这是 非常普遍的现象。”我对他说:“输出电压会持续到旁路电容放电完毕时,只要几 纳秒就会消失。”但他说:“不,这些电容永远不放电。”这个问题已纠结他好几 个月了。他一个多月没给电路通电,但电容仍然有电,电路仍然在工作!这怎么可能 呢? 即便是微功耗器件, 到现在也该耗尽电容储存的电荷了。我问他用的哪种 电容,他笑着说:“当然是能量电容!”上当了吧?



更多信息

产品:
ADA4857-1: 超低失真、低功耗、低噪声、高速运算放大器
ADA4857-2: 超低失真、低功耗、低噪声、高速运算放大器
ADA4898-1: 高电压、低噪声、低失真、单位增益稳定、高速运算放大器
ADA4898-2: 高电压、低噪声、低失真、单位增益稳定、高速双通道8引脚运算放大器
ADA4899-1: 单位增益稳定,超低失真,1 nV/√Hz电压噪声,高速运算放大器
ADA4930-1: 超低噪声驱动器,适用于低压ADC
ADA4930-2: 超低噪声驱动器,适用于低压ADC
ADA4932-1: 低功耗差分ADC驱动器
ADA4932-2: 低成本/低功耗差分ADC驱动器

《模拟对话》:
应用工程师问答–25 运算放大器驱动电容负载
避免运算放大器在单电源应用中的不稳定性问题
应用工程师问答–32 避免电容负载导致的不稳定性的实用技术

应用笔记:
AN-202: IC放大器用户指南:去耦、接地及其他一些要点 (中文版pdf)
AN-581: 单电源应用中的偏置和去耦运算放大器 (中文版pdf)
AN-849: 将运算放大器用作比较器 (中文版pdf)

非常见问题解答:
“切除电容”?听起来很痛苦!

技术书籍:
电压反馈运算放大器的增益和带宽 (pdf)
MT-040: 运算放大器的输入阻抗 (pdf)
MT-045: 运算放大器的带宽和带宽平坦度 (pdf)
MT-059: 补偿用于电流到电压转换器的VFB 和 CFB 运算放大器上的输入电容的作用 (pdf)

电流到电压转换器:
运放应用中的常见问题解答

  • 关于作者
  • John Ardizzoni
    高速放大器产品经理

John自2002年开始在ADI公司工作,担任高速放大器部门应用工程师。 加入ADI公司之前,他曾在IBM的RFIC应用部门和M/A-COM公司工作了20年。 John还是ADI公司“非常见问题解答”(RAQ)栏目的共同作者。 他拥有30多年的电子行业工作经验,曾撰写过许多文章和设计构想。