Unity-Gain Closed Loop Miller OPAMP folgt dem Eingang nach einigen Mikrosekunden nicht?

Ich habe einen Miller OPAMP implementiert. Nachdem ich überprüft habe, dass es die gewünschte Verstärkung und den gewünschten Schwung erreicht, setze ich es in die einfachste Form eines geschlossenen Regelkreises mit negativem UNITY-Feedback. Das Schema ist wie folgt:

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Wie Sie sehen können, ist die Schleife einfach eine direkte negative Rückkopplung. Ich erwarte, dass die Gesamtverstärkung 1 beträgt. Ich erwarte also, dass das Ausgangssignal genau das gleiche ist wie der Eingangssinus. Nach einiger Zeit schlägt es jedoch fehl. Wirklich seltsam, da es in den wenigen Mikrosekunden folgen kann, aber später scheitert.

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Die verdeckte und damit unsichtbare grüne Kurve ist mein Input; Der blaue ist der Ausgang.

Wo läuft der Fehler und wie kann ich ihn beheben?

Hast du es tatsächlich gebaut oder ist es eine Simulation? Sie müssen die Open-Loop-Reaktion bei der Frequenz überprüfen, bei der sie instabil ist. Sie werden feststellen, dass es eine Phasenverschiebung von 180 Grad und mehr als Einheitsverstärkung hat. Dadurch wird es instabil.
Sieht nach klassischer Instabilität aus. Versuchen Sie, mehr Vergütung hinzuzufügen. Außerdem zeigt Ihre Schaltung nicht, was Sie als Eingang und Ausgang betrachten.
@OlinLathrop Ja, danke! Das ist mir auch gerade klar geworden. Ich muss möglicherweise einen Kondensator hinzufügen, um dies zu kompensieren. Aber ich habe Schwierigkeiten, den Wert des Kondensators zu bestimmen. irgendeinen vorschlag bitte?
@Andyaka-Simulation. Ich habe jetzt Probleme bei der Entscheidung über die Vergütung Compacitance.
@ Sagen Sie uns alle Parameter, einschließlich W/L für N- und P-MOS, und versuchen Sie dann, Ihnen bei der Berechnung zu helfen
Eigentlich ist dies kein Miller OPAMP. Um dies zu kompensieren, um die erforderliche Stabilität zu erhalten, sollten Sie eine Kapazität (Miller-Kapazität) zwischen M5-Gate und -Drain einführen.

Antworten (1)

Wenn die Simulation den Zustand plötzlich so ändert, liegt das wahrscheinlich an numerischem Rauschen, aber das Design hat einen "Resonanzpunkt". Numerisches Rauschen ist sehr gering, kann sich aber dennoch auf die Simulation auswirken, wenn das Design Probleme hat.

Sie würden so etwas wahrscheinlich in der Realität sehen, wenn Sie die Schaltung physisch mit einer Kapazität von Null entwerfen könnten (was unmöglich ist). Eine Leiterplatte fungiert natürlich als Tiefpassfilter für hochfrequentes Rauschen.

Das numerische Rauschen kann reduziert werden, indem cshunt erhöht wird (ein kleiner Kondensator, der an jeden Knoten angeschlossen ist und dem Ausgang einen Kondensator hinzufügt (wodurch ein Tiefpassfilter erstellt und die Bandbreite der Schaltung und des Rauschens reduziert wird).

Es ist wirklich nützlich, Parasiten in der realen Welt zu verstehen und zu wissen, wann und wo Sie sie in Ihrer Simulation verwenden können. Große Widerstände (<100 M) können hinzugefügt werden, um Luft zu simulieren und die numerische Stabilität zu erhöhen. Kondensatoren in der Größenordnung von pF können zwischen Signal und Masse hinzugefügt werden, um die Kapazität einer Leiterplatte zu simulieren. Induktivitäten können hinzugefügt werden, um Draht- oder Leiterplattenspuren zu simulieren.

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