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LM224是单位增益稳定的运输放大器吗？

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 在用LM224AD（ti公司）构建单位负反馈（跟随器），为电流传感器提供1.8V基准电压源（见图1）的实际使用中出现了运输放大器输出振荡的现象。我做了一些简单的分析，还有很多疑问，请TI的各位大师不吝赐教。图1 运放输出1.8V电压图2 电流传感器内部示意图一、电路描述电流传感器内部集成了2.5V基准电压源，用户可以通过外接基准电压源。考虑到DSP采样量程，选择了1.8V作为基准电压源。电路中通过电阻分压形成1.8V，接入运算放大器的正相输入端，构建单位负反馈电路，期望运放能输出稳定的1.8V电压。电流传感器内部示意图如图2（自己打开了电流传感器，内部电路和其示意图一致）。图1中的VG1为电流传感器内部2.5V上面叠加的纹波，在后面电路分析中需要用上，（我自己的理解，它可能是导致运放输出振荡的根源）。电路中R1（阻值1K）为运放输出端接的下拉电阻，接了1K的下拉就能稳定的输出1.8V（如图3），如果不接R1或者R1的阻值过大都会振荡（如图4）。图3 接了1K的下拉电阻，运放输出稳定的1.8V 图4 不接下拉电阻运放输出波形出现振荡我最开始的疑问就是：为什么不加下拉电阻R1，LM224输出端1脚会振荡？尽管通过下拉电阻解决了这个问题，电路基本可用，但我还是希望能了解此现象形成的原理，以及为什么仿真（TINA软件）不能很好的重现此现象。应该是自己在运放稳定性方面还没有入门，所以不能解释其原因。期望通过您的帮助，得以入门。一、电路分析及实验自己推测：LM224不是“单位增益稳定”的运算放大器，而OP07是“单位增益稳定”的运算放大器。OPA228也不是“单位增益稳定”的运算放大器。手册上要求OPA228必须放大五倍。下面摘抄了关于“单位增益稳定”的判断方法：在开环频率响应图上，在开环增益下降到0db的时候，如果运放的相位转移小于180°，那么就是单位增益稳定的。一般的集成运放为了优化瞬态响应的性能，都会留有一定的相位裕度，在开环增益下降到0db的时候，相位转移也就是120°左右的样子，也就是说有60°左右的相位裕度。根据TINA的开环仿真，LM224 相位裕度是43.12°（单位增益不稳定吗？），OP07相位裕度是79.56°(单位增益稳定)，OPA228相位裕度是17.03°单位增益不稳定）。自己设想，是否LM224放大多倍后，也能不再振荡？于是进行了一系列的实验。首先还是单位负反馈，将运放的正相输入端输入接462mV（见图5），单位负反馈输出波形振荡（见图6）。图5 运放输入接462mV单位负反馈输出振荡图6 单位负反馈输出振荡放大两倍是否会好一些（见图7）？运放输出振荡确实变小了一些（见图8）。图7 放大两倍输出图8 输出波形振荡放大四倍是否会更好一些（见图9）？输出确实不再振荡了（见图10）。图9 放大四倍输出图10 输出不再振荡使用TINA仿真，对比单位负反馈（如图11）和放大四倍（图12）时的伯德图的区别（如图13）。发现单位负反馈在400KHz~1MHz处增益曲线上翘，自己认为是否是干扰信号正好处于这个频率段，就被放大了。图11 单位负反馈伯德图图12 放大四倍的伯德通过探头交流耦合测量电流传感器内部的2.5V的纹波（图14）。图14 黄色是单位负反馈时输出400mV的波形，绿色是2.5V交流耦合波形黄色为VF1处的运放输出的振荡电压波形，而绿色是VG1处2.5V上面叠加的交流纹波。频率比较相近，故自己猜测运输出振荡是由于2.5V上的纹波诱使的。通过仿真是否也还原这个现象？在图VG1处加入900KHz，峰峰值为100mV的正弦波信号，观测运放输出是否也会振荡。仿真发现虽然运放会输出发生振荡，但运放输出的振荡幅值大幅缩小，仅仅只有VG1的十分之一（如图15）。到此我就不能继续分析下去了。以下是我的疑问，真心恳请各位大师给予指点。二、疑问 1、LM224是单位增益稳定的运输放大器吗？为什么LM224芯片手册上面没有像OPA228一样，特别指出必须放大多倍才能应用？ 2、为什么不通过放大，而只加下拉电阻也能让运放输出不振荡？自己仿真发现不论是否加下拉电阻，运放的闭环伯德图不会发生变化。这个是最困惑的地方，请您能告诉我原理和如何能通过仿真验证此现象。 3、为什么在仿真中在2.5V上叠加VG1交流纹波100mV时，运放输出振荡纹波峰峰镇只有15mV电压，呈现衰减；而实际测得运放输出纹波400mV左右，呈现放大？我该如何修正仿真模型？ 0 本主题由 Harmony技术专家于 2024-9-4 09:35 审核通过
2024-9-4 07:07:44　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × 新星之火12138 该类别下有 60 个回答。邀请回答 heks 该类别下有 60 个回答。邀请回答普罗旺斯的薰衣草该类别下有 55 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 48 个回答。邀请回答 lksas 该类别下有 47 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 45 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 45 个回答。邀请回答 fdhsfagd 该类别下有 43 个回答。邀请回答颜刚YanG 该类别下有 43 个回答。邀请回答 zhhx1985 该类别下有 42 个回答。邀请回答 huzp_bbs 该类别下有 42 个回答。邀请回答 ggfx 该类别下有 41 个回答。邀请回答站着幻想该类别下有 41 个回答。邀请回答风动影随该类别下有 41 个回答。邀请回答 K_Ming 该类别下有 40 个回答。邀请回答深海零下一度1 该类别下有 40 个回答。邀请回答 kghfh 该类别下有 40 个回答。邀请回答 zhouxk 该类别下有 39 个回答。邀请回答 ufydsyfsf 该类别下有 39 个回答。邀请回答 lifei639156 该类别下有 39 个回答，其中被选为最佳答案 1 次。邀请回答举报陈霞相关推荐 • 什么叫做单位增益稳定放大器和非完全补偿放大器？ 1647 • 单位增益稳定放大器和非完全补偿放大器的对比 2874 • 请问运放负反馈电阻值怎么确定 5912 • LM224接成电压跟随器问题 9283 • 请问OP07、OP77在做单位增益放大器应用时电路如何接？ 312 • 环路增益对运算放大器电路有什么影响？ 2443 • 跨阻放大器的的增益单位是dbΩ，如何如何换算成db？ 217 • 运放交流放大器的应用 2187 • 使用运算放大器带宽计算的设计实例 2797 • pi-sar动态残差放大器必须加增益校准电路吗？求解 972 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 LM224 是一款通用运算放大器，具有较好的性能和稳定性。然而，要确定 LM224 是否是单位增益稳定的，我们需要考虑以下几个方面： 1. 增益带宽积（GBW）：LM224 的增益带宽积为 1 MHz，这意味着在单位增益时，其带宽为 1 MHz。在实际应用中，我们需要确保系统的带宽需求不超过这个范围。 2. 相位裕度：单位增益稳定的运放需要有足够的相位裕度。LM224 的相位裕度通常在 45° 左右，这意味着在单位增益时，其相位裕度是足够的。 3. 补偿网络：LM224 内部有一个补偿网络，用于确保其在单位增益时的稳定性。然而，在某些应用中，可能需要外部补偿来提高稳定性。关于您提到的运放输出振荡现象，可能的原因有以下几点： 1. 反馈网络：在构建单位负反馈电路时，确保反馈网络的稳定性至关重要。检查电阻和电容的值是否合适，以及是否存在寄生电容或电感。 2. 电源稳定性：确保电源电压稳定且纹波较小。电源不稳定可能导致运放输出振荡。 3. 负载变化：如果负载变化较大，可能导致运放输出振荡。尝试减小负载变化或使用缓冲器来稳定输出。 4. 外部干扰：检查电路周围是否存在电磁干扰，如电源线、信号线等。使用屏蔽和滤波器可以减小干扰。为了解决这个问题，您可以尝试以下方法： 1. 检查反馈网络的稳定性，确保电阻和电容的值合适。 2. 确保电源稳定，减小电源纹波。 3. 减小负载变化或使用缓冲器。 4. 检查电路周围是否存在电磁干扰，并采取相应的屏蔽和滤波措施。 5. 如果问题仍然存在，可以考虑使用其他具有更高稳定性的运放，如 OPA2134 或 OPA333。

2024-9-4 17:02:04 评论举报孙成红