放大器频率响应中的频率补偿技术详解
放大器频率响应中的频率补偿技术详解
在放大器设计中，频率补偿是一个至关重要的环节。它通过改变电路的频率特性，来破坏电路的振荡条件，从而确保电路的稳定性。本文将详细介绍频率补偿的目的和方法，帮助读者更好地理解这一技术。
学习目标：
补充一下放大器频率响应的内容：频率补偿。
学习内容：
一、频率补偿的目的
所谓频率补偿，就是采用特定的措施，改变电路的频率特性，来破坏电路的振荡条件，以获取稳定性
根据频率响应的波德图，有三种方法：
①改变反馈深度：降低F，提高1/F，使得交点Q落在-20dB/dec下降区域；但是改变F，会使得电路原来的增益发生变化。（本质上是改变闭环特性曲线，但是改变闭环特性曲线是受限的）
②破坏相位条件，通过改变fp2的位置，增大fp2，使得使得交点Q落在-20dB/dec下降区域
②通过压低主导极点（fp1）频率，通过改变fp1的位置，减小fp1，使得使得交点Q落在-20dB/dec下降区域，但是此举会减小带宽。（破坏幅度条件）
④极点分裂：一边压低极点频率，一边增大fp2.
按照补偿的效果，分完全补偿（最大单位增益带宽为fq2，任何反馈条件下都稳定）和非完全补偿（特定条件下稳定），例如在通用集成电路中，会要求达到完全补偿，在专用集成电路中，满足特定工作条件下的稳定性要求即可。
二、频率补偿的方法
1.单电容补偿（频带压低技术，主导极点补偿，滞后补偿）
由于fq1点与R和C有关，但是负载电阻不能改变（增益不可改变），所以改变电容，使得附加相移Φq<135°，完全补偿的条件为，在开环增益降为1时，不出现第二个极点。即单位增益带宽小于fp2。
这种补偿的特点是使得低频附加相移增加，故称为滞后补偿。
简单电容补偿：在输出端并联一个电容“
此时fp1=1/[2πR（C1+CΦ）]，欲完全补偿，GBW=Av0*fp1<fp2，CΦ>=Av0/(2πR1fp2)。
由于实际集成电路工程中，大电容会占用很大的面积，所以利用等效电容法，利用密勒电容来等效电容。
2.RC串联网络补偿
在压低第一极点的同时，消除第二极点。
在此电路中，
主极点：1/R1CΦ;引入零点：1/RΦCΦ。
在设计中，选取适当的元件值，使得零点与第二个极点重合，正好消去第二个极点，主导极点频率的选择取决于第三极点，可以更高一点。
3.超前补偿（微分通道）
在放大器中引入一个零点，使得该零点正好消去第二个极点，减小了高频附加相移，故称超前补偿。