鑒于反饋通路中相移(或者稱作延遲)引起的諸多問(wèn)題，我們一直在追求運(yùn)算放大器的穩(wěn)定性。通過(guò)上周的討論我們知道，電容性負(fù)載穩(wěn)定性是一個(gè)棘手的問(wèn)題。

如果受反饋網(wǎng)絡(luò)電阻影響的運(yùn)算放大器輸入電容(加上一些雜散電容)形成的相移或者延遲過(guò)大，則簡(jiǎn)易非反相放大器便會(huì)不穩(wěn)定，或者出現(xiàn)大量過(guò)沖和振鈴。您可以通過(guò)減少該節(jié)點(diǎn)的雜散電容來(lái)獲得一定的改善，其可以最小化這種連接的電路板線路面積。使用某個(gè)特定的運(yùn)算放大器時(shí)，輸入電容(差分電容+共模電容)為固定值—您會(huì)受到它的束縛。

但是，您可以按比例減小反饋網(wǎng)絡(luò)的電阻值，以保持增益不變。這樣可將該電容所產(chǎn)生的極點(diǎn)頻率移至更高頻率，并減小延遲時(shí)間常量。本例中，我們將電阻減小至 5kΩ 和 10kΩ，獲得了明顯改善，但仍然產(chǎn)生了約 10% 過(guò)沖，并有振鈴出現(xiàn)。

另外，它還給運(yùn)算放大器帶來(lái)額外的負(fù)載，因此您不能過(guò)多地使用這種解決方法。兩個(gè)電阻器的和為運(yùn)算放大器負(fù)載，因此您可能不希望其太低。

更理想的解決方案可能是一個(gè)與 R2 并聯(lián)的電容器 Cc(請(qǐng)參見(jiàn)圖 2)。當(dāng) R1?Cx= R2?Cc 時(shí)，分壓器獲得補(bǔ)償，并且所有頻率的阻抗比均恒定不變。這樣，反饋網(wǎng)絡(luò)中便沒(méi)有相移或者延遲。：)

您可以把這種反饋網(wǎng)絡(luò)比作 10x 示波器探針的補(bǔ)償衰減器(請(qǐng)參見(jiàn)圖 3)，其概念是一樣的。探針中的可變電容器允許進(jìn)行調(diào)節(jié)，以讓兩個(gè)時(shí)間常量相等。請(qǐng)注意，這種示波器探針的響應(yīng)從未表現(xiàn)出不穩(wěn)定，即使錯(cuò)誤調(diào)節(jié)時(shí)也是如此。為什么呢?原因是它并沒(méi)有在反饋環(huán)路內(nèi)部。

正如讓其中一個(gè)電容器在示波器探針中可調(diào)節(jié)來(lái)對(duì)補(bǔ)償進(jìn)行微調(diào)一樣，您也需要對(duì)圖 2 所示 Cc 的值進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于雜散電容存在不確定的影響，因此我們可能無(wú)法知道電容 Cx 的準(zhǔn)確大小。

另外，您可能希望微調(diào)電路的響應(yīng)來(lái)達(dá)到您的要求。這樣做可能會(huì)產(chǎn)生一些過(guò)沖，但卻可以獲得更高的速度和更佳的帶寬。

之前，我介紹了不穩(wěn)定性的另一種常見(jiàn)情況，即電容性負(fù)載運(yùn)算放大器?，F(xiàn)在，這種解決方案又在環(huán)路中產(chǎn)生了相移(反饋延遲)，而其為問(wèn)題的根源。這一次的情況很復(fù)雜，因?yàn)殚_(kāi)環(huán)輸出電阻在運(yùn)算放大器內(nèi)部。