Rétroaction négative, partie 5: marge de gain et marge de phase

The Third Industrial Revolution: A Radical New Sharing Economy (Mars 2019).

Anonim

Rétroaction négative, partie 5: marge de gain et marge de phase


Utilisez des simulations de domaine de fréquence pour analyser le gain de boucle et évaluer la stabilité de votre circuit amplificateur.

Articles précédents dans cette série

  • Rétroaction négative, partie 1: structure générale et concepts essentiels
  • Rétroaction négative, partie 2: amélioration de la sensibilité au gain et de la bande passante
  • 316 207 Rétroaction négative, troisième partie: amélioration du bruit, de la linéarité et de l'impédance
  • Rétroaction négative, partie 4: Introduction à la stabilité

Renseignements à l'appui

  • Introduction aux amplificateurs opérationnels
  • Amplificateurs opérationnels: rétroaction négative
  • Phase AC
  • Introduction aux transistors à jonction bipolaire

Juste pour que vous n'ayez pas à changer de page à chaque fois que vous voulez réfléchir à la structure de rétroaction générale, voici le diagramme présenté dans le premier article:

Avant de passer aux simulations, examinons brièvement une question importante: que se passe-t-il si le déphasage du gain de boucle n'atteint jamais 180 °? Rappelez-vous que chaque pôle dans la fonction de transfert d’un circuit fournit un déphasage de 90 °. Si un circuit ne possède qu'un seul pôle, aucune composante de fréquence ne sera jamais déphasée de plus de 90 ° et, par conséquent, le circuit est inconditionnellement stable. Les amplificateurs réels comportent diverses sources de capacité et d'inductance parasites, de sorte qu'une véritable réponse unipolaire n'est pas très pratique. Cependant, un circuit amplificateur peut être conçu pour avoir un pôle basse fréquence dominant, de sorte que le gain en boucle ouverte ressemble à une réponse unipolaire dans la majeure partie de la bande passante utilisable de l'amplificateur; Le résultat est un amplificateur stable dans la grande majorité des applications. La plupart des amplificateurs opérationnels sont conçus de cette manière - ces amplificateurs opérationnels «compensés en interne» sacrifient une réponse à haute fréquence en faveur de la stabilité.

Il était une fois, avant que Digi-Key ait stocké 4 000 op-amplis différents. . .

Pour les simulations suivantes, nous utiliserons un circuit amplificateur BJT discret. Voici le schéma LTSpice: