运放的频率特性等效电路
今天我们来学习运放的频率特性等效电路。
一、频率特性等效电路
学习运放我们知道运放内部为三级结构：输入级、中间级和输出级。
每一级都可以等效为一个带宽无限宽的放大器和一个rc低通网络的级联。如下图。
由于各级电路的电路形式以及增益不同，故等效的rc时间常数也不同。
输出级为电压跟随器形式。其增益最低，但带宽最宽(即rc低通截止频率最高)。即rc时间常数最小。
运放的开环低频增益相当高(100db以上)。这主要由输入级(差分放大器)和中间级(共射放大器)提供。
故输入级和中间级的rc时间常数最大，即截止频率最低。
二、rc低通的特性
1、电路形式
2、传递函数
3、rc低通的特性
幅频特性和相频特性
三、rc高通的特性
1、电路形式
2、传递函数
3、rc高通的特性
幅频特性和相频特性
四、稳定性的概念
运放内部的三级电路在一定的频率上都会产生相移。频率越是接近或超过每级电路的等效rc低通网络的特征频率(fo)所产生的相移越大(同时该级传输系数越小)。
每级电路的最大相移不超过90°
当某个频率上三级电路的累积相移达到180°时，则运放在该频率上输出正弦波将与输入正弦波反相。
由于运放在线性应用时必然采用负反馈，而运放在某个频率上反相，此时，在该频率上负反馈将演变成正反馈。
如果在满足相位条件的这个频率上同时还满足af>1，则将产生自激振荡。
此时运放构成的线性电路将无法正常工作。——称为不稳定。
所以，运放的稳定性指的是：运放不产生自激振荡的可能性。
在运放所构成的各种线性电路中(放大器、电压跟随器、有源滤波器以及各种运算处理电路等)，能否稳定工作是必须要考虑的问题。
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如果在满足相位条件的这个频率上同时还满足af>1，则将产生自激振荡。
此时运放构成的线性电路将无法正常工作。——称为不稳定。
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