教材”模拟CMOS集成电路设计(第2版)”一书的例9-2,假设运放是一个单极点电压放大器,如果Vin输入是小的阶跃电压,请计算当输出电压处于最终值的1%范围内时所需的实际时间:
通过计算,输出响应的时间常数为
,其在随后的例9-3中:假设学生将图9.5的反相与同相输入进行互换,并解释互换后电路的特性。
有同学问:将图9.5的正负输入互换后,电路结构变成了正反馈,为啥书上最后计算出的输出响应是随时间呈指数增长的阶跃响应,这种增长将持续,一直到运放输出出现饱和,而不是振荡?不是说好了,环路增益远大于1时,正反馈会导致振荡吗?
此互换后电路确实只是饱和限幅,而在保持原电路基本原貌下,略微修改一下就会振荡,修改方式各种各样,现示例如下:
修改示例1:
修改示例2:
其中原因很简单,振荡必须在某个频率上同时满足相位条件和幅值条件,缺一不可,而未修改的电路,只可能在零频率处满足相位条件,当然最后是限幅饱和,上述修改就是加入相位超前网络,让满足条件的频率可以不为0,自然就振荡了。
视频讲解: