【模擬電路】運放--輸出阻抗分析-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2023-03-21
我們知道運放的特點都是高輸入阻抗，低輸出阻抗；而假設(shè)的理想運放更是將輸入阻抗近似到無窮大，輸出阻抗趨近于零；高輸入阻抗是為是減小對前級的影響，而低輸出阻抗帶負(fù)載能力強，所以在小信號放大電路中我們總是在前級設(shè)計一個跟隨電路，提高電路的性能。
然而運放并不是理想運放，所以每個datasheet會列出它在極限條件下參數(shù)值供我們參考，在datasheet中有一個參數(shù)：開環(huán)輸出阻抗（Open loop output resistance）Ro。如果沒有給出這個明確值，可以參考資料計算。
什么情況下我們需要考慮輸出阻抗呢？
由于Ro的存在，并且不像理解運放中的為零，運放在驅(qū)動容性負(fù)載時，就會出問題了。主要問題是Ro和負(fù)載電容相互作用給放電大路的環(huán)路增益引入一個極點。
f（po1） = 1/(2ΠRC),很容及計算出這個極點f（po1） = 5.545kHz,將環(huán)路增益畫成了波特圖進(jìn)行分析。
引入的這一新的極點Fpo1使得運放的開環(huán)益在Fpo1以后以40dB/dec的速度滾降。它反饋系數(shù)倒數(shù)的直線時在相交點fcl時閉合速度為40dB/dec。這足以使放大電路不穩(wěn)定了。（注：放大電路穩(wěn)定性的判據(jù)為開環(huán)增益Aol曲線與反饋系數(shù)的倒數(shù)曲線在相交點fcl處的閉合速度為20dB/dec則放大電路穩(wěn)定）
即使放大電路沒有發(fā)生震蕩，它也會使得放大電路對方波響應(yīng)時有一個過沖。如下圖，是在不同負(fù)載電路下小信號過沖的曲線。從曲線中可以看出，500pF的負(fù)載電路可以使放大電路過沖達(dá)50%。這個曲線很重要哦，在很多運放的datasheet中會給出。
截取一下部分單電源運放的實測Ro,來自于“運算放大器的穩(wěn)定性”
從上面一個圖例我們假設(shè)一個使用環(huán)境，運放驅(qū)動一個容性負(fù)載（設(shè)置0.1uF）輸出，那么極點范圍主要在2.6K~160K(Hz)間，引用：如果是要做高頻信號的長線驅(qū)動，則RO的大小有影響。就是RO和輸出電容CL會組成一個極點，會影響AMP的主POLE ，因為RO會隨著頻率的增加而增加，則POLE會左移，可能引起自激。
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