如何消除放大器輸出端中的振鈴和過衝

2020-11-26 電子產品世界

　　ADI公司的專家John Ardizzoni針對放大器輸出端中有關振鈴和過衝的問題，為您排除技術故障，提出分析與觀點，助您解決實際應用中遇到的難題。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/261727.htm

　　廣大工程師在設計過程中都會嚴格遵循數據手冊中的設計指南，但是仍會遇到放大器輸出端存在大量振鈴和過衝的問題。 此類問題確實令人困惑和沮喪。 工程設計是科學，A加B的結果就應該是C。 如果您設計電路已有一段時間，那麼您應當知道，工程設計也是藝術。

　　工程師仔細閱讀數據手冊並進行設計。這應該是一個好的開始，不過令人吃驚的是，許多時候事實不是這樣。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「運動中的眼球」。 首先檢查「一般嫌疑犯」： 放大器噪聲增益、旁路電容、負載和電源電壓。

　　噪聲增益決定了放大器的穩定性。 如果相位裕量很低，那麼輸出可能發生振鈴和過衝。 旁路電容將噪聲排除在放大器之外，並儲存電源引腳處的電荷。 當放大器需要一個電流充足的穩定電源時，這特別重要，因為其輸出在快速變化。 當輸出在壓擺時，如果電源電壓發生變化，該變化必定會影響輸出。 如果電容或電感太大，或者負載電阻太小，那麼負載可能會造成問題。 當電源電壓太大或太小時，某些放大器的性能會降低，因此應對照數據手冊檢查電源電壓。

　　如果上述方面都沒有問題，那該怎麼辦呢? 繼續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是否形成寄生電容，導致振鈴和過衝?如果布局布線也不存在問題，那麼接下來該從哪裡著手呢?

　　工程師在輸入端觀察到一點振鈴，但不太多。 我們知道，垃圾輸入等於垃圾輸出，所以我們努力淨化輸入。 端接正確，因此可以更換一個發生器，看看發生器有無問題。 新發生器性能更好，但輸入和輸出仍有振鈴。然後，燈泡熄滅。 隨後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接地夾。 如果確實存在接地夾，那麼去掉線夾引線，擰開蓋住探頭頂部的塑料管，使用示波器探頭的金屬內膽拾取信號旁邊的接地，振鈴便會消失。那麼，這到底是什麼原因呢?

　　接地夾具有串聯電感，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振蕩電路，它在電路中快速上升沿的作用下發生振蕩，導致輸入和輸出發生振鈴和過衝。 另外，工程師在測量之前務必校準示波器探頭，這樣做也能有助於降低峰化。

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