关于运算放大器电路的放大倍数

CHANBAEK 2023-12-12 2007

描述

在运算放大器的应用电路中，电路的闭环放大倍数必须设计为一个合适的值， 不能太大 ，也 不能太小 ，这是为什么呢？

1、为什么不能太大

负反馈

在深度负反馈条件下，运算放大器电路的闭环放大倍数可以近似表示为

负反馈

但是， 这只是近似放大倍数，而不是实际放大倍数 ，闭环放大倍数的准确表示为

负反馈

利用软件绘制一下电路实际闭环放大倍数与近似放大倍数之间的误差曲线，可以看出，随着电路闭环放大倍数的增加，二者的误差随之增加，因此，为保证准确近似， 电路的闭环放大倍数不宜设计过高 。

负反馈

2、为什么不能太小

从相位裕度的角度来考虑，相位裕度是指环路放大倍数为1时，环路相移与-180的差值。运算放大器电路的闭环放大倍数设计的太小， 会降低其相位裕度，从而影响电路稳定性 。

负反馈

假设电路反馈网络为纯电阻网络，此时环路增益

负反馈

环路相移为运算放大器的开环相移。

负反馈

（图片出自OPA388数据手册）

若电路闭环放大倍数太小，则 F就会很大 ，基于相位裕度的定义，此时环路放大倍数为1时的开环放大倍数 Ao就要很小 ，以上图OPA388数据手册中开环放大倍数曲线和相位裕度曲线为例，可以看出， 开环相位裕度随着开环放大倍数的降低而呈现降低趋势 。在纯电阻网络下，开环相移就是环路相移，也就是说，环路相位裕度随着电路闭环放大倍数的降低呈现下降趋势，因此， 电路的闭环放大倍数不宜过低 。

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