分析运放电路闭环增益与1/Beta之间关系

1、主要内容：分析运放电路闭环增益与1/Beta之间关系

VOUT/VIN闭环增益并非总与1/β一致。下图中交流小信号反馈由RI以及与其并联的Rn-Cn网络构成，所以反馈信号与Rn-Cn相关。随着频率增加，Rn-Cn网络效果反映在在1/β曲线中。因此可将本例看成反相求和运放电路，即通过RI的VIN与通过Rn-Cn网络到地的信号相加。低频时VOUT/VIN不受Rn-Cn网络影响，增益约为20dB。随着环路增益(Aolβ) 被Rn-Cn网络拉低至1 (0dB)，即无环路增益用于纠正误差，此时VOUT/VIN将在fcl以上频率跟随Aol曲线变化。

VOUT/VIN与1/β

图中(上下、左右)：Aol、SSBW(小信号带宽);

在fcl上Aolβ=0(dB)、无环路增益用于纠正误差、VOUT/VIN响应跟随Aol曲线;

注：1/β为运放交流小信号闭环增益、VOUT/VIN常常与1/β不同

2、仿真分析PS——Test1

2.1频域测试

环路测试电路

交流仿真设置

闭环增益DB(V(OUT1))由RF1和RI1决定;

1/β—DB(V(OUT3)/V(FB2))由RF1和RI1与Rn1和Cn1共同决定;

所以VOUT/VIN与1/β不同!

增加Rn1和Cn1可用于环路稳定性补偿设计

2.2瞬态分析

瞬态测试电路：反相放大10倍

瞬态仿真设置

输入、输出电压波形：-10倍放大，稳态工作时放大倍数与Rn1和Cn1无关;

输出电压转换完成瞬间由于Cn1存储电量需要通过Rn1放电，所以输出电压产生尖峰

3、总结：

通常VOUT/VIN与1/β不同!增加Rn1和Cn1可用于频率补偿，提高环路稳定性。