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退耦电容 – 咱们都在运用,但这是为什么呢?

每个人都知道运放应该使用靠近运放供电管脚的退耦电容,对吗?但为什么要使用这个退耦电容呢?举个例子,如果没有合适的退耦,运放会更容易产生振荡。了解使用退耦电容的原因能够增加你对这个问题的理解和认知。

  每个人都知道运放应该运用接近运放供电管脚的退耦电容,对吗?但为什么要运用这个退耦电容呢?举个比如,假如没有适宜的退耦,运放会更简单发生振动。了解运用退耦电容的原因可以添加你对这个问题的了解和认知。

  电源按捺比是运放按捺供电发生改变的才能。如图1所示,在低频段,运放的电源按捺比是十分高的,可是跟着频率的添加,电源按捺比会减小。在高频段,较小的电源按捺比或许会导致运放振动。

  咱们常常以为,外部的供电噪声会影响运放。可是,运放本身会发生一些问题。例如,负载电流来源于运放的供电。假如没有适宜的退耦,运放的供电端的阻抗就会十分大。这会导致负载的AC电流在供电端发生一个AC电压,然后构成了一条无意的,不行控的反应回路。供电端的电感可以扩大该AC电压。在高频段,运放的电源按捺比比较低,这条无意的反应回路可以引起振动。

  当然,运放内部电路也会带来一些影响。假如没有一个安稳的供电,内部电路的节点之间也或许会发生反应回路。内部电路的规划是为了使运放作业得更安稳,供电端有较低的电阻。假如没有安稳的低阻抗的电源供电,运放的作业或许变得特别反常且不行猜测。

  给运放的输入端加一个洁净的正弦波,较差的退耦发生的反应回路上或许是一个失真的正弦波。如图2 所示,在供电端的信号电流常常是失真的,由于它仅仅是正弦信号的一半。假如正端供电和负端供电的电源按捺比不相同,也会使输出波形失真。

  假如负载电流很大,该问题会变得愈加严峻。电抗性负载会发生相位,使负载电流发生相移,这或许会加重这个问题。容性负载在反应回路上会发生额定的相移,很有或许会发生振动。为了消除这些问题,咱们需求较大容值的钽电容作为退耦电容,而且需求特别注意该电容的布局,应直接连接在供电引脚上,且越近越好。

  当然,并不是一切的低质量的退耦都会使运放发生振动。假如没有满足的正向反应,或许相移并不是很大,并不会使运放振动。可是,运放的功能会大大下降。较大的过冲,较长的树立时刻会影响频率响应和脉冲响应。

  在从前的博客中从前讨论过,TINA或许其它的SPICE仿真东西不能很好地仿真出这些现象。SPICE中的电压源是恰当安稳的,不会跟着负载电流而发生改变。要想仿真出实践的供电阻抗十分难,而且结果是不精确的。电源按捺比的值用咱们最好的模型macro来仿真,可是,反应回路上的相位联系不或许彻底精确。一般状况下,仿真是很有用的,但并不能精确地猜测出上述现象。

  你不应该成为一个偏执狂——没有必要对退耦过分要求。对一些特别灵敏的状况和潜在的问题进步警觉就可以了。恰当的了解和认知会使模仿规划变得更好。

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