了解反馈路径中带有额外电容器的运算放大器电路

电器工程 运算放大器 电容器
2022-01-16 06:17:40

当看像这样的电路时

电路
(来源:prohosting.com

我经常发现(参见链接示意图中的 U6-A)pF 范围内的额外电容器与反馈电阻器并联,尽管运算放大器具有缓冲或增益功能:

示意图

这不是使它成为一个低通滤波器吗?它应该过滤掉高频还是它起到什么其他作用?

1个回答

我会做电路分析。

这是一个增益为 $$ |A_V| 的反相放大器 = \左| \frac{R_1 || -\frac{j}{\omega C}}{R_2}\right| = \左| \frac{R_1 / R_2 }{1 + j \omega R_1 C} \right| = \frac{R_1 / R_2 }{\sqrt{1 + (\omega R_1 C)^2}} $$ 为您提供所需的所有信息:

  • 在低频(\$ \omega \大约0\$),增益为$$ |A_V| = \frac{R_1}{R_2} $$ 所以这个放大器的直流增益与没有电容器时相同。
  • 在高频下,\$1/\omega\$ 项使增益缩小,因此高频噪声和尖锐边缘被滤除。
  • 放大器的截止频率在 $$ \omega R_1 C = 1 \implies \omega = \frac{1}{R_1 C} $$ 相当高,因为 \$C\$ 很小。

最后(感谢 LvW),如果你的电路在振铃,这个电容会在放大器的频率响应中增加一个额外的极点,这可以增加相位裕度并使电路更稳定。这有点复杂,取决于运算放大器的特性,所以我不会详细介绍。