運算放大電路中電容的作用

① 高速運算放大器為什么要在正負電源端加電容？

　　不只是高速運算放大器正負電源要加電容，運放一般都會在正負電源上加電容，這個電容叫去耦電容，起降低源阻抗、降低電源噪聲、增加運放穩定性的作用，容值一般為104(0.1μF)，隨工作頻率的升高可以減小。

② 運算放大器輸出端接兩個二極管到正負電源有什么作用？

　　運放輸出接二極管一般都是鉗位和保護，限制輸出電壓在某個范圍內。

　　在你的電路中，由於兩二極管的鉗位電壓與運放的輸出電壓一致，不存在輸出鉗位的作用，但可以保護輸出受到外部瞬間高壓的危害，保證運放的安全。

③ 請問有工作電壓是正負12V或正負5V，輸出電壓達到20幾伏的運算放大器么？

　　一般放大器的輸出要小於電源電源的，如果輸出等於電源電壓的叫軌對軌輸出。

④ 運算放大器輸入輸出兩端加電容的作用

　　運放的相位補償，是為了讓運放能夠正常工作，電路中常在輸入與輸出之間加一相位補償電容。

　　補償電容的作用：

　　1.改變反饋網絡相移，補償運放滯后；

　　2.補償運放輸入端電容的影響（其實最終還是補償相位....）

　　因為我們所用的運放都不是理想的。一般實際使用的運算放大器對一定頻率的信號都有相應的相移作用，這樣的信號反饋到輸入端將使放大電路工作不穩定甚至發生振盪，為此必須加相應的電容予以一定的相位補償。在運放內部一般內置有補償

電容，當然如果需要的話也可在電路中外加，至於其值取決於信號頻率和電路特性。

運放輸入補償電容

　　一般線性工作的放大器（即引入負反饋的放大電路）的輸入寄生電容Cs 會影響電路的穩定性，其補償措施見圖。放大器的輸入端一般存在約幾皮法的寄生電容CS，這個電容包括運放的輸入電容和布線分布電容，它與反饋電阻Rf組成一個滯后網路，引起輸出電壓

相位滯后，當輸入信號的頻率很高時，Cs的旁路作用使放大器的高頻響應變差，其頻帶的上限頻率約為：wh=1/(2piRfCs)

　　若Rf的阻值較大，放大器的上限頻率就將嚴重下降，同時CS，Rf引入的附加滯后相位可能引起寄生振盪，因而會引起嚴重的穩定性問題。對比，一個簡單的解決方法是減小Rf的阻值，使wh高出實際應用的頻率范圍，但這種方法將使運算放大器

的電壓放大倍數下降（因Av=-Rf/Rin）。為了保持放大電路的電壓放大倍數較高，更通用的方法是在Rf上並接一個補償電容Cf，使Rin Cf網絡與Rf Cs網絡構成相位補償。RinCf將引起輸出電壓相位超前，由於不能准確知道Cs的值，所以相位超前量與

滯后量不可能得到完全補償，一般是采用可變電容Cf，用試驗和調整Cf的方法使附加相移最小。若Rf=10K Cf的典型值3~10pF。對於電壓跟隨器而言，其Cf值可以稍大一些。

　　對於許多集成運算放大電路，若輸出負載電容CL的值比100pF大很多，由於輸出電容（包括寄生電容）與輸出電阻將造成附加移相，這個附加移相的累加就可能產生寄生振盪。使放大器工作嚴重不穩。解決這一問題的方法是在運放輸出端串聯一

個電阻R0，使負載電容CL與放大電路相隔離，如圖所示，在R0的后面接反饋電阻Rf，這樣可以補償直流衰減，加反饋電容Cf會降低高頻閉環電壓放大倍數，Cf的選取方法是：使放大電路在單位增益頻率fT時的容抗XcfsRf/10,又Xf=1/(2pifTCf),一般情

況下，R0=50~200歐姆，Cf約為3~10pF。