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运算放大器的补偿方法:Miller补偿

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发表于 2022-12-19 11:12:47 | 显示全部楼层 |阅读模式

了放大器应用中的稳定性,运算放大器必须进行补偿,常见的补偿方法有主极点补偿,miller补偿、超前/滞后补偿等。其中Miller补偿是一种常见且有效的补偿方法,在经典运放uA741中用到了miller补偿:

一、Miller补偿的定义:

等效电路的低频极点被压低了1+A倍数

把电容跨在第二级增益级的补偿办法称为“Miller补偿”

下面详细了解一下Miller补偿的机制、计算理解、反馈理解、直觉理解、RHZ去除、去零电阻的副作用、进阶的Miller补偿。

二、Miller补偿的作用-极点分裂

1.计算理解:

带补偿电容的两级运放的传递函数

图1的小信号图

用蛮力算出其传递函数:

列出V1和Vo点的电流等式:

解方程

其中

化简传递函数(A2<<-1)

极点位置:

下图体现了极点分裂的说法:观察上式两个极点位置,我们发现,当Miller cap越大,两个主次极点会分裂的更远,提高了系统的相位裕度:

另外观察传递函数,它还存在一个右半平面的零点,回忆一下《奈奎斯特判据》这对稳定性很危险。我们先按下不表

2. 框图理解

上述的计算结果虽然准确且很有参考价值,但复杂的公式常常是“直觉的理解电路”的阻碍。下面我们利用反馈框图的形式看看Miller 补偿

视miller cap为一个输入到输出的一个反馈路径,从输出输入到输入的电流


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