專家解惑:如何消除放大器輸出端中的振鈴和過沖
發(fā)布時(shí)間:2014-08-19 責(zé)任編輯:sherryyu
【導(dǎo)讀】廣大工程師在設(shè)計(jì)過程中都會嚴(yán)格遵循數(shù)據(jù)手冊中的設(shè)計(jì)指南,但是仍會遇到放大器輸出端存在大量振鈴和過沖的問題。此類問題確實(shí)令人困惑和沮喪。這里有專家針對放大器輸出端中有關(guān)振鈴和過沖的問題,為您排除技術(shù)故障,提出分析與觀點(diǎn),助您解決實(shí)際應(yīng)用中遇到的難題。
ADI公司的專家JohnArdizzoni針對放大器輸出端中有關(guān)振鈴和過沖的問題,為您排除技術(shù)故障,提出分析與觀點(diǎn),助您解決實(shí)際應(yīng)用中遇到的難題。
廣大工程師在設(shè)計(jì)過程中都會嚴(yán)格遵循數(shù)據(jù)手冊中的設(shè)計(jì)指南,但是仍會遇到放大器輸出端存在大量振鈴和過沖的問題。此類問題確實(shí)令人困惑和沮喪。工程設(shè)計(jì)是科學(xué),A加B的結(jié)果就應(yīng)該是C。如果您設(shè)計(jì)電路已有一段時(shí)間,那么您應(yīng)當(dāng)知道,工程設(shè)計(jì)也是藝術(shù)。
工程師仔細(xì)閱讀數(shù)據(jù)手冊并進(jìn)行設(shè)計(jì)。這應(yīng)該是一個(gè)好的開始,不過令人吃驚的是,許多時(shí)候事實(shí)不是這樣。因此,我們需要深入研究問題所在。研究的第一件事是原理圖,有人也把它稱作“運(yùn)動(dòng)中的眼球”。首先檢查“一般嫌疑犯”:放大器噪聲增益、旁路電容、負(fù)載和電源電壓。
噪聲增益決定了放大器的穩(wěn)定性。如果相位裕量很低,那么輸出可能發(fā)生振鈴和過沖。旁路電容將噪聲排除在放大器之外,并儲存電源引腳處的電荷。當(dāng)放大器需要一個(gè)電流充足的穩(wěn)定電源時(shí),這特別重要,因?yàn)槠漭敵鲈诳焖僮兓.?dāng)輸出在壓擺時(shí),如果電源電壓發(fā)生變化,該變化必定會影響輸出。如果電容或電感太大,或者負(fù)載電阻太小,那么負(fù)載可能會造成問題。當(dāng)電源電壓太大或太小時(shí),某些放大器的性能會降低,因此應(yīng)對照數(shù)據(jù)手冊檢查電源電壓。
如果上述方面都沒有問題,那該怎么辦呢?繼續(xù)在其他方面查找故障。接下來看看布局布線。是否存在帶寄生電感的長走線?是否有遠(yuǎn)離電源引腳的旁路電容,使得寄生電感與這些電容形成振蕩電路?輸入和輸出引腳下方的接地層爬電效應(yīng)是否形成寄生電容,導(dǎo)致振鈴和過沖?如果布局布線也不存在問題,那么接下來該從哪里著手呢?
工程師在輸入端觀察到一點(diǎn)振鈴,但不太多。我們知道,垃圾輸入等于垃圾輸出,所以我們努力凈化輸入。端接正確,因此可以更換一個(gè)發(fā)生器,看看發(fā)生器有無問題。新發(fā)生器性能更好,但輸入和輸出仍有振鈴。然后,燈泡熄滅。隨后可以看看是否是使用電纜或示波器探頭檢查信號。如果使用的是示波器探頭,可以檢查是否有一個(gè)接地夾。如果確實(shí)存在接地夾,那么去掉線夾引線,擰開蓋住探頭頂部的塑料管,使用示波器探頭的金屬內(nèi)膽拾取信號旁邊的接地,振鈴便會消失。那么,這到底是什么原因呢?
接地夾具有串聯(lián)電感,探頭具有電容,探頭上的走線具有寄生電容。電容和電感形成一個(gè)振蕩電路,它在電路中快速上升沿的作用下發(fā)生振蕩,導(dǎo)致輸入和輸出發(fā)生振鈴和過沖。另外,工程師在測量之前務(wù)必校準(zhǔn)示波器探頭,這樣做也能有助于降低峰化。
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