Jika datasheet (seperti AD828 ) mengatakan bahwa sebuah opamp stabil di Gain> 2 (atau merekomendasikan untuk bekerja dengan G> 2, maka itu jelas bukan unity gain stable), apa yang dapat kita kurangi tentang kestabilan dalam konfigurasi pembalik di G = -1; G = -2 atau G << - 2 (seperti pada konfigurasi penguat transimpedansi)? Apakah selalu tidak stabil dalam ketiga kasus di atas jika tidak dikompensasi?
operational-amplifier
gain
stability
inverting-amplifier
Gianluca G
sumber
sumber
Jawaban:
Stabilitas adalah fungsi dari NOISE GAIN, tidak sepenuhnya sama dengan gain ...
Gain noise mengikuti formula untuk gain dari tahap non pembalikNG=1+Rf/Rg
Untuk tahap gain penyatuan terbalik ini akan menjadi 2, membuat bagian stabil dalam konfigurasi ini.
sumber
Loop gain adalah faktor penentu stabilitas.
Gain Loop = Beta * Ao di mana Beta = fraksi umpan balik = R1 / (R1 + R2) dan Ao = gain loop terbuka.
1 / Beta = Gain Kebisingan.
Jadi penguat non-pembalik dengan gain loop tertutup 2 (R1 = R2, Beta = 0,5 dan Noise Gain = 2) memiliki Beta yang sama dan oleh karena itu gain noise yang sama sebagai penguat pembalik dengan gain loop tertutup -1 (R1 = R2, Beta = 0,5 dan Noise Gain = 2).
Ini berarti bahwa penguat pembalik dengan penguatan -1 sama stabilnya dengan penguat non-pembalik dengan gain 2.
Selain Noise Gain menjadi faktor penentu stabilitas, Noise Gain juga menentukan bandwidth penguat.
Bandwidth = GBW / Gain Kebisingan.
Jadi amplifier non-pembalik dengan gain 2 (R1 = R2) memiliki bandwidth yang sama dengan amplifier pembalik dengan gain -1 (R1 = R2). Jika Anda mendapatkan loop tertutup dari kedua amplifier keduanya sama dengan 2 maka amplifier pembalik akan memiliki bandwidth yang sama dengan 2/3 bandwidth dari amplifier non-pembalik.
Non-Inverting amplifier dengan gain loop tertutup 2 memiliki R1 = R2 dan gain noise 2. Inverting amplifier dengan gain loop tertutup 2 memiliki R2 = 2 * R1 dan gain noise 3.
sumber
Stabilty adalah fungsi dari total umpan balik phaseshift.
1) Rout + Cload: 100 ohm dan 100pf adalah 10.000 picosecond waktu konstan, menghasilkan perpindahan derajat 45 derajat pada 100 MegaRadians / detik dari 16MHz. Banyak opamps memiliki Rout (resistansi keluaran internal) mendekati 100 ohm; beberapa memiliki Rout >>> 1Kohms.
2) fasa melampaui 90 derajat: opamp margin fasa 60 derajat (Unity Gain phase margin) memiliki 90 + 30 = 120 derajat pergeseran fasa
3) pergeseran fase di simpul virtual_ground: asumsikan 10pF pada simpul itu, dan setara resistif (Rin || Rfb, atau Rg || Rfb) sebesar 1.000 ohm; ini menghasilkan 10.000 picosecond tme konstan, atau 45 derajat pada 16MHz.
Apa yang menyelamatkan jaringan umpan balik? Biasanya kapasitansi umpan balik parasit secara paralel dengan resistor umpan balik. Menurut opini saya
sumber