1.首先,由于运放的增益带宽积有限,随着信号频率增大,开环增益会越来越小,相位误差也会越来越大,频率越高,相位误差越高。例如,在“请教一下,为啥完全相同的放大电路,输出的相位会变?”中提到换用更高速的运放后,增益带宽积变大了,所以同样频率相位误差就会变小。
2.其次,在运放的实际应用过程中,延时是造成相位变化的一个重要因素。延时的主要源头就是 RC 一阶网络,RC 一阶网络通常有两个源头。因为环路存在延时,运放不能及时探测到输出信号逐步接近目标值的过程,从而出现运放过渡的调节反应,进而造成了超调。如果超调非常严重,就会引起振荡,这也会影响运放的相位。另外,运算放大器的特性以及运算放大器以外的反馈环路的特性也会导致输入输出端出现相位差。数据手册中的运算放大器的电压增益和相位随频率变化,当输出和输出之间的相位相差 180°时,负输入与正输入正好相同,原本应该减少的输出却得到了增强,若在特定频段陷入这一状态,并且仍然保持原有振幅,那么该输出频率和振荡状态将一直持续下去。
相位裕量也是与运放相位相关的重要概念,相位裕量是分析运算放大器稳定性的一个重要参数,是指运算放大器开环增益为 0dB 时的相位与 180 ° 的差值。相位裕量下降会导致信号的上升沿和下降沿的振荡加大,影响相位裕量的因素包括闭环回路的噪声增益和负载情况。一般而言,噪声增益愈小则相位裕量愈小,因此单位增益的系统是最难稳定的。
运放增益带宽积有限如何影响相位 运放在理想情况下增益为无限大,但实际生活中其增益是有限的。增益带宽积指运放的增益和其带宽的乘积,对于一个运放来说这个参数为常数,意味着增益和带宽成反比。当增益带宽积有限