技术文章您现在的位置:首页 > 技术文章 > 干货 | 放大器输出阻抗的参数计算与仿真
干货 | 放大器输出阻抗的参数计算与仿真
发布时间:2021-01-19   点击次数:587次

    真实放大器内部存在开环输出阻抗,它会在滤波器、容性负载驱动等应用电路中,影响电路性能或者稳定性。数据手册中多提供闭环输出阻抗,本篇将结合仿真,分析开环输出阻抗的求解方式。

 

一、开环输出阻抗与闭环输出电阻区别

    放大器的输出阻抗包括开环输出阻抗Zo与闭环输出阻抗Zout。开环输出阻抗是串联在放大器内部第二级(放大级)之后与放大器的输出引脚之间的阻抗,如图2.153。

 

    当放大器的输出连接负载电容,反馈电容、或者输出杂散电容过大时,开环输出阻抗与这些电容共同作用会导致信号失真,甚至影响放大器的稳定性。由于放大器开环增益很大,导致开环输出阻抗的测量不容易实现。所以,引入闭环输出阻抗的概念。它定义为放大器在指锭闭环增益、指锭频率时,输出电压Vout与输出电流Iout的比值。

    如图1.154,在1MHz频率处,闭环增益为+1倍时,ADA4625闭环输出阻抗为2Ω。闭环增益为+10倍时,ADA4625的闭环输出阻抗为18Ω。闭环增益为+100倍时,ADA4625的闭环输出阻抗为29Ω。

二、开环输出阻抗计算与仿真

    这种计算输出阻抗的误差主要在1MHz处对,开环增益的估计读数误差。它容易受到对数坐标系、曲线粗细等因素的影响。所以,使用LTspice仿真进一步验证开环输出阻抗的计算结果。如图2.156,将ADA4625配置为开环增益与环路增益仿真的单位增益电路,其中开环增益(Avo)为Vout/Vin,闭环增益(1/β)为Vout/Vfb,环路增益(Avoβ)为Vfb/Vin。

 
    AC分析结果如图2.157,1MHz处环路增益(Avoβ)为22.37dB(13.13 0 711倍),代入式2-92计算闭环输出阻抗约为28.27Ω,仿真计算值与读数计算值近似。

    放大器输出阻抗在其应用电路中需要具体评估,例如在放大器驱动容性负载的电路中,输出阻抗和容性负载构成的极点容易造成电路不稳定,以及在有源滤波器电路中,放大器的输出阻抗与滤波器配置参数共同作用可能影响滤波器的使用效果。

北京理研润泽仪器有限公司

北京理研润泽仪器有限公司

地址:北京市朝阳区光华路4号院1号楼15层1807

主营产品:气体报警器,有毒气体报警器

©2019 版权所有:北京理研润泽仪器有限公司  备案号:京ICP备19020268号-1  总访问量:76317  站点地图  技术支持:化工仪器网  管理登陆

QQ在线客服
联系方式

13521415801

010-84480132