運算放大器補償方法：米勒補償-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2023-03-28
米勒電容(Miller capacitance)通常用于運算放大器頻率補償的方法中。目前最廣泛使用的頻率補償技術稱為米勒頻率補償(Miller frequency compensation)，我們將在本文中探討它。
什么是米勒補償(Miller Compensation)？
米勒補償(Miller Compensation)是一種通過在負反饋方式中跨越一個內部增益級(通常是第二級)連接的電容Cf來穩定運算放大器的技術。
利用米勒補償
使用圖1的PSpice電路，得到圖2的幅度/相位圖，表明C?的存在導致極點頻率分裂。具體地，C f的值越高，極點頻率越遠，因此中頻區域的相移越接近-90°。
圖1. 用來繪制的不同米勒補償量的開環增益幅度和相位的PSpice電路。
圖3提供了交叉頻率區域的擴展視圖，以便于相位裕度的估計視圖。
給定一個幅度曲線：
(1)確定其交叉頻率?x在0-dB軸上的位置；
(2)然后轉向下面的相應相位曲線；
(3)最后讀取相移的相位φx對。然后相位裕度為φm= 180°+φx。例如，對于C?= 8 pF，對應于C?= 0曲線后的第4條曲線，估計φx≈-120°，因此φm≈60°。
相反，可以在視覺上對給定φm所需的C?值進行粗略估計，然后通過PSpice使用試錯方法來細化C?。例如，對于φm≈65.5°，其標記AC峰值的開始，上述過程產生C f = 9.90pF。測得相應的極點頻率為63.4 Hz和12.2 MHz。
圖2.圖1電路中補償電容C f的不同值對應的幅度/相位圖：0,1 pF，2 pF，4 pF，8 pF，16 pF和32 pF。
圖3.圖2交叉頻率區域的擴展視圖。
使用圖4的PSpice電路，C?= 9.90 pF來提供米勒補償，得到圖5的圖，所有圖都沒有突起的峰值！
圖4.用于繪制由R4確定的20-dB步長的閉環增益的PSpice電路。
圖5.在Cf = 9.90pF的米勒補償(Miller compensation)之后圖4的PSpice電路的階躍響應。
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