Почему руководство по стабильности операционных усилителей LTspice рекомендует проводить анализ без обратной связи?

Я выполнил анализ руки на схеме усилителя, которая вызывает у меня подозрения, и я все еще подозреваю, поэтому я хочу проверить свой анализ руки с помощью LTspice.

Я нашел этот учебник в Интернете: http://www.linear.com/solutions/4449 .

Рекомендуется найти «усиление разомкнутого контура и фазовую характеристику» для анализа запаса по фазе. Это дискредитирует «отклик замкнутого контура» из-за наличия необходимой информации для анализа стабильности усилителя.

Я не могу опубликовать свою точную схему, но это не должно иметь значения. Вот пример схемы, измененной в соответствии с инструкциями руководства:

введите описание изображения здесь

Мое прежнее понимание заключалось в том, что отклик операционного усилителя без обратной связи был просто операционным усилителем сам по себе без цепи обратной связи, и что отклик замкнутого контура содержал всю информацию, необходимую для анализа усилителя с его цепью обратной связи.

Может кто-нибудь объяснить, о чем говорится в учебнике по LTspice?

Спасибо

Дэвид — один комментарий к упоминаемому онлайн-руководству: В этом руководстве (в начале) упоминается, что анализ переменного тока покажет, что схема работает в стабильном режиме; однако запас устойчивости найти не удалось. Это утверждение НЕ верно! Выполните следующий тест: поменяйте местами входные клеммы и подключите путь обратной связи к неинвертирующему входному узлу. Вы получите тот же ответ усиления, что и раньше. Это означает: мы знаем, что схема НЕ стабильна (и не может работать), однако анализ переменного тока говорит нам, что все будет в порядке. Только анализ TRAN может выявить проблему.
продолжить: Во избежание недоразумений мой комментарий выше касается только анализа с обратной связью. Следовательно: анализ замкнутого контура переменного тока не может показать, работает ли схема в стабильном режиме. Возможные осцилляции или насыщение можно выявить только при моделировании во временной области. Но, конечно же, анализ усиления контура должен выполняться в частотно-частотной области (анализ переменного тока).

Ответы (2)

Да, иногда термины несколько вводят в заблуждение. В общем, у нас есть три различных соглашения об усилении для цепей обратной связи:

  • Коэффициент усиления разомкнутого контура усилителя (отдельно): Aol ,
  • Коэффициент усиления замкнутого контура усилителя с обратной связью: Acl ,
  • Усиление контура Aloop , которое представляет собой усиление всего контура (должно быть измерено или смоделировано после разрыва контура в подходящей точке). Следовательно, коэффициент усиления контура равен произведению
    А л о о п "=" ( − А о л * β )
    где бета = коэффициент обратной связи
    Обратите внимание, что это определение включает инвертирующий знак на входе операционного усилителя.
  • Основываясь на этих соглашениях, коэффициент усиления с обратной связью равен
    А с л "=" ( А о л * α ) / ( 1 − А л о о п )
    с альфа = прямой коэффициент, если существует, в противном случае единица

Обратите внимание, что запасы устойчивости (запас по фазе, запас по усилению) определены только для контурного усиления Aloop . Для определения запаса контур должен быть разомкнут в подходящей точке (выход операционного усилителя или вход инвертора) для подачи тестового сигнала. Надеюсь, это что-то прояснит.

Целью следующего примера является демонстрация значения (и правильного знака) термина «альфа»:

Пример :

(a) Неинвертирующий усилитель (R2=резистор обратной связи): альфа=1, бета=R1/(R1+R2);

(b) Инвертирующий усилитель: альфа=-R2/(R1+R2), бета=R1/(R1+R2).

Большое спасибо. Я знаком с усилением контура (обозначаемым в моих учебниках буквой L), я просто не знал, что в учебнике упоминается «усиление контура», когда говорится «усиление разомкнутого контура».
@zx485, спасибо за редактирование; однако - почему вы убрали примеры? Что-то не так? Я удивлен, что кто-то еще позволяет себе удалять/сокращать вклад.
Только что посмотрел историю редактирования. Я не помню, чтобы удалял примеры, а также я никогда раньше не удалял примеры. Должно быть, это была ошибка, я прошу прощения за это и рад, что вы заметили и исправили это. (Этот комментарий можно удалить, если вы примете мои извинения).
Извините - возможно недоразумение. Как вы заметили, я снова включил примеры.

Стабильность системы с замкнутым контуром можно определить, проанализировав систему с разомкнутым контуром.

Это результат критерия устойчивости Найквиста, который часто используется в упрощенной форме, когда учитываются только запас по фазе и запас по усилению.

Анализ системы с разомкнутым контуром выполняется путем разрыва петли обратной связи. Передаточная функция операционного усилителя и (!) передаточная функция цепи обратной связи учитываются, поскольку контур только размыкается, но ни один элемент не удаляется.

При анализе петлевого усиления важно сделать это таким образом, чтобы сохранить все важные свойства исходной схемы. Простое размыкание цепи в произвольной точке может снять нагрузку с какого-то важного узла и привести к совершенно другому ответу.

Спасибо. Критерий устойчивости Найквиста мне немного не по плечу. Я провел весь анализ стабильности с запасом по усилению/фазе и графиками Боде. Но я понимаю важность петли усиления для стабильности.
Почему руководство по стабильности операционных усилителей LTspice рекомендует проводить анализ без обратной связи?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v