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专家解惑:如何消除放大器输出端中的振铃和过冲

发布时间:2014-08-19 责任编辑:sherryyu

【导读】广大工程师在设计过程中都会严格遵循数据手册中的设计指南,但是仍会遇到放大器输出端存在大量振铃和过冲的问题。此类问题确实令人困惑和沮丧。这里有专家针对放大器输出端中有关振铃和过冲的问题,为您排除技术故障,提出分析与观点,助您解决实际应用中遇到的难题。
 
ADI公司的专家JohnArdizzoni针对放大器输出端中有关振铃和过冲的问题,为您排除技术故障,提出分析与观点,助您解决实际应用中遇到的难题。
 
广大工程师在设计过程中都会严格遵循数据手册中的设计指南,但是仍会遇到放大器输出端存在大量振铃和过冲的问题。此类问题确实令人困惑和沮丧。工程设计是科学,A加B的结果就应该是C。如果您设计电路已有一段时间,那么您应当知道,工程设计也是艺术。
 
工程师仔细阅读数据手册并进行设计。这应该是一个好的开始,不过令人吃惊的是,许多时候事实不是这样。因此,我们需要深入研究问题所在。研究的第一件事是原理图,有人也把它称作“运动中的眼球”。首先检查“一般嫌疑犯”:放大器噪声增益、旁路电容、负载和电源电压。
 
噪声增益决定了放大器的稳定性。如果相位裕量很低,那么输出可能发生振铃和过冲。旁路电容将噪声排除在放大器之外,并储存电源引脚处的电荷。当放大器需要一个电流充足的稳定电源时,这特别重要,因为其输出在快速变化。当输出在压摆时,如果电源电压发生变化,该变化必定会影响输出。如果电容或电感太大,或者负载电阻太小,那么负载可能会造成问题。当电源电压太大或太小时,某些放大器的性能会降低,因此应对照数据手册检查电源电压。
 
如果上述方面都没有问题,那该怎么办呢?继续在其他方面查找故障。接下来看看布局布线。是否存在带寄生电感的长走线?是否有远离电源引脚的旁路电容,使得寄生电感与这些电容形成振荡电路?输入和输出引脚下方的接地层爬电效应是否形成寄生电容,导致振铃和过冲?如果布局布线也不存在问题,那么接下来该从哪里着手呢?
 
工程师在输入端观察到一点振铃,但不太多。我们知道,垃圾输入等于垃圾输出,所以我们努力净化输入。端接正确,因此可以更换一个发生器,看看发生器有无问题。新发生器性能更好,但输入和输出仍有振铃。然后,灯泡熄灭。随后可以看看是否是使用电缆或示波器探头检查信号。如果使用的是示波器探头,可以检查是否有一个接地夹。如果确实存在接地夹,那么去掉线夹引线,拧开盖住探头顶部的塑料管,使用示波器探头的金属内胆拾取信号旁边的接地,振铃便会消失。那么,这到底是什么原因呢?
 
接地夹具有串联电感,探头具有电容,探头上的走线具有寄生电容。电容和电感形成一个振荡电路,它在电路中快速上升沿的作用下发生振荡,导致输入和输出发生振铃和过冲。另外,工程师在测量之前务必校准示波器探头,这样做也能有助于降低峰化。
 
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