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Board-AnsichtFrequenzgangskompensation beim OPV (Elektronik)
verfasst von erikl
, Prien, 22.02.2008, 12:28 Uhr
» Hallo Leute
»
» Hätte mal ne Frage zur Frequenzgagskompensation beim OPV.
»
» Hab mir bei den FAQ's das Sheet OP Amps for everyone von Texas Instruments
» runtergeladen und mir dort die Frequenzgangskompensation mal angeschaut. So
» wie ich das verstanden habe, ist die beste Möglichkeit einer
» Frequenzgagskompensaton ein RC-Glied am negatinven Eingang, das nach GND
» geschaltet wird( Lead-Lag Compensation).
» Die zweite Möglichkeit wäre ein Kondensator parallel zum
» Rückkoppelwiderstand, das verringert jedoch die Bandbreite.
» Stimmt das so?
Ja. Diese Kapazität lässt sich aber nicht vollständig vermeiden, und genau um *die* handelt es sich, wenn von "stray capacitance", also Streu- oder Zuleitungskapazität gesprochen wird. Dadurch wird ein weiterer ( "externer" ) Pol eingeführt, der häufig/meist unterhalb des 1. internen Pols (1/tau1) des OpAmps liegt. Die u.a. lead-lag-Kompensation ist speziell dafür gedacht, die durch diesen externen Pol verursachte Phasenverschiebung zu neutralisieren.
» Nun meine Frage zur Lead-Lag Kompensation:
» Durch Kapazitäten in der Zuleitung füge ich einen zusätzlichen Pol
» ein(1/RC), der mein System instabiel macht. Durch das RC Glied erzeuge ich
» nen eine Nullstelle[(1/RG+R)*C], die die Phasenverminderung der Polstelle
» kompensiert.
» So weit so gut.
» Nur was ist, wenn mein System nicht durch die Kapazitäten der Zuleitung
» sondern durch meine Rückkoplung instabil wird?
» Wenn ich die Verstärkung des geschlossenen Kreises kleiner mache, steigt
» ja die Verstärkung meines offenen Kreises.
» Der OPV besitzt ja 2 Polstellen[(1/tau1) und 1(tau/2)], und die Amplitude
» muss die 0 DB Linie geschnitten haben, bevor die 2. Polstelle des
» OPV's(1/tau2) ihre -90° Phasenverschiebung erreicht hat.Da dies zusammen
» mit der ersten Polstelle ja -180 Grad ergeben würde. Dadurch das ich jetzt
» durch meine Rückkoplung die Verstärkung des offenen Kreises erhöht habe,
» braucht die Amplitude ja länger bis sie die 0 dB Linie geschnitten hat.
» Somit kann es ja sein, dass zuerst die -180° Phasenverschiebung erreicht
» werden, bevor meine Amplitude die 0 DB Linie schneidet. Somit hilft mir
» hier die Lead-Lag Kompensation auch nicht weiter, da diese lediglich die
» Polstelle der Zuleitungskapazität neutralisiert, oder hab ich da was
» falsch verstanden?
»
» Gruß Enton
Dadurch neutralisiert sie eben die durch die Streukapazität im Zusammenhang mit der Gegenkopplung sonst zustandekommende Phasenverschiebung, sodass diese bis zum 1. (internen) Pol (1/tau1) erst 45° beträgt (und bei 1/tau2 dann 135°). *Ohne* diese Lead-Lag Kompensation hätte man schon bei dem durch die Streukapazität im Zusammenhang mit der Gegenkopplung zusätzlich eingeführten ( "externen" ) Pol eine Phasenverschiebung von 45°, bei 1/tau1 dann schon 135°, also (dort schon) nur noch wenig Phasenspielraum. Diese Kompensationsmethode ist also lediglich dazu gedacht, den zusätzlichen unerwünschten Einfluss des Gegenkopplungsnetzwerkes - weil dieses einen weiteren zusätzlichen Pol in die Gesamtschaltung einfügt - auf den Phasengang der gegengekoppelten Schaltung zu unterdrücken.
HTH
» 
--
Gruß, erikl
Gesamter Thread:
, 21.02.2008, 20:02 (Elektronik), 22.02.2008, 12:28, 22.02.2008, 13:32, 23.02.2008, 00:49, 23.02.2008, 14:02, 23.02.2008, 17:58