Stabilitas opamp diberikan dalam konfigurasi tidak terbalik

Jika datasheet (seperti AD828 ) mengatakan bahwa sebuah opamp stabil di Gain> 2 (atau merekomendasikan untuk bekerja dengan G> 2, maka itu jelas bukan unity gain stable), apa yang dapat kita kurangi tentang kestabilan dalam konfigurasi pembalik di G = -1; G = -2 atau G << - 2 (seperti pada konfigurasi penguat transimpedansi)? Apakah selalu tidak stabil dalam ketiga kasus di atas jika tidak dikompensasi?

— Gianluca G
sumber

Pertanyaan bagus. Kinerja dinamis juga ditentukan pada G = -1, sehingga akan terlihat juga stabil di bawah -1, tetapi saya tidak yakin.

— Linkyyy

@Linkyyy Apakah Anda yakin bahwa Anda tidak berarti: sehingga akan tampak bahwa itu adalah juga stabil di G = -1 The loopgain tidak berubah untuk G = 1 vs G = -1. Ini juga merupakan keuntungan loop yang menentukan stabilitas (dalam). G = -1 vs G = +1 hanya berbeda dengan cara di mana sinyal input diterapkan.

— Bimpelrekkie

konfigurasi penguat transimpedansi Saya pikir penguat transimpedansi adalah contoh yang buruk di sini karena yang saya tahu semua menerapkan input (saat ini) di - input jadi pada dasarnya mereka semua pembalik . Saya pikir kita hanya harus mempertimbangkan penguat tegangan sebagai gantinya ini dapat pembalik dan non pembalik.

— Bimpelrekkie

Ini adalah penguat video jadi mengapa Anda bahkan mempertimbangkan sebagai TIA?

— Andy alias

@ Linkyyy bandwidth pada -1 jauh lebih rendah dari apa yang diberikan pada G = + 2 Anda membandingkan apel dengan pir. Wajar membandingkan G = -1 vs G = 1 atau G = 2 vs G = -2. BW akan berbeda antara G = +/- 1 dan G = + / - 2 karena produk GBW konstan.

— Bimpelrekkie

Jawaban:

Stabilitas adalah fungsi dari NOISE GAIN, tidak sepenuhnya sama dengan gain ...

Gain noise mengikuti formula untuk gain dari tahap non pembalik

N G = 1 + R f / R g

$NG = 1 + Rf/Rg$

Untuk tahap gain penyatuan terbalik ini akan menjadi 2, membuat bagian stabil dalam konfigurasi ini.

— Dan Mills
sumber

Meskipun saya telah menjadi perancang analog selama 25 tahun, saya tidak tahu tentang "gain noise" tetapi mencari apa itu, sangat terkait dengan loop gain yang saya gunakan untuk mengevaluasi stabilitas loop. Saya suka istilah "gain noise" meskipun karena menekankan bahwa tidak ada hubungan antara stabilitas dan sinyal input dari rangkaian. Bahan bacaan yang bagus: analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/MT-033.pdf

— Bimpelrekkie

Klasik adalah oleh Tobey, Graeme, Huelsman; dua buku bagus

— analogsystemsrf

Apa NG untuk TIA? Infinite (Rg = 0)?

— Gianluca G

Loop gain adalah faktor penentu stabilitas.

Gain Loop = Beta * Ao di mana Beta = fraksi umpan balik = R1 / (R1 + R2) dan Ao = gain loop terbuka.

1 / Beta = Gain Kebisingan.

Jadi penguat non-pembalik dengan gain loop tertutup 2 (R1 = R2, Beta = 0,5 dan Noise Gain = 2) memiliki Beta yang sama dan oleh karena itu gain noise yang sama sebagai penguat pembalik dengan gain loop tertutup -1 (R1 = R2, Beta = 0,5 dan Noise Gain = 2).

Ini berarti bahwa penguat pembalik dengan penguatan -1 sama stabilnya dengan penguat non-pembalik dengan gain 2.

Selain Noise Gain menjadi faktor penentu stabilitas, Noise Gain juga menentukan bandwidth penguat.

Bandwidth = GBW / Gain Kebisingan.

Jadi amplifier non-pembalik dengan gain 2 (R1 = R2) memiliki bandwidth yang sama dengan amplifier pembalik dengan gain -1 (R1 = R2). Jika Anda mendapatkan loop tertutup dari kedua amplifier keduanya sama dengan 2 maka amplifier pembalik akan memiliki bandwidth yang sama dengan 2/3 bandwidth dari amplifier non-pembalik.

Non-Inverting amplifier dengan gain loop tertutup 2 memiliki R1 = R2 dan gain noise 2. Inverting amplifier dengan gain loop tertutup 2 memiliki R2 = 2 * R1 dan gain noise 3.

— James
sumber

Lihatlah lembar data untuk op amp AD744 yang stabil untuk keuntungan non-pembalik +2 atau lebih besar dan juga untuk pembalikan keuntungan -1 atau lebih besar. Untuk digunakan sebagai pengikut gain satu kesatuan op amp ini membutuhkan kompensasi ekstra.

— James

-1

Stabilty adalah fungsi dari total umpan balik phaseshift.

1) Rout + Cload: 100 ohm dan 100pf adalah 10.000 picosecond waktu konstan, menghasilkan perpindahan derajat 45 derajat pada 100 MegaRadians / detik dari 16MHz. Banyak opamps memiliki Rout (resistansi keluaran internal) mendekati 100 ohm; beberapa memiliki Rout >>> 1Kohms.

2) fasa melampaui 90 derajat: opamp margin fasa 60 derajat (Unity Gain phase margin) memiliki 90 + 30 = 120 derajat pergeseran fasa

3) pergeseran fase di simpul virtual_ground: asumsikan 10pF pada simpul itu, dan setara resistif (Rin || Rfb, atau Rg || Rfb) sebesar 1.000 ohm; ini menghasilkan 10.000 picosecond tme konstan, atau 45 derajat pada 16MHz.

Apa yang menyelamatkan jaringan umpan balik? Biasanya kapasitansi umpan balik parasit secara paralel dengan resistor umpan balik. Menurut opini saya

— analogsystemsrf
sumber