Opamp estabilidad dada en configuración no invertida

Si una hoja de datos (como AD828 ) dice que un opamp es estable en Gain> 2 (o recomienda trabajar con G> 2, por lo tanto, claramente no es una ganancia de unidad estable), ¿qué podemos deducir sobre su estabilidad en la configuración de inversión en G = -1; G = -2 o G << - 2 (como en cualquier configuración de amplificador de transimpedancia)? ¿Es siempre inestable en los tres casos anteriores si no se compensa?

— Gianluca G
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Buena pregunta. El rendimiento dinámico también se especifica en G = -1, por lo que parece que también es estable por debajo de -1, pero no estoy seguro.

— Linkyyy

@Linkyyy ¿Está seguro de que no quiere decir: por lo que parece que también es INestable en G = -1? La ganancia de bucle no cambia para G = 1 vs G = -1. También es el loopgain que determina (in) estabilidad. G = -1 vs G = +1 solo difiere en la forma en que se aplica la señal de entrada .

— Bimpelrekkie

configuración del amplificador de transimpedancia Creo que el amplificador de transimpedancia es un mal ejemplo aquí, ya que todos los que conozco aplican la entrada (corriente) en la entrada - así que básicamente todos están invirtiendo . Creo que solo deberíamos considerar amplificadores de voltaje, ya que estos pueden ser invertidos y no invertidos.

— Bimpelrekkie

Es un amplificador de video, entonces, ¿por qué lo estás considerando como un TIA?

— Andy alias

@Linkyyy el ancho de banda en -1 es sustancialmente menor que lo que se da en G = + 2 Estás comparando manzanas con peras. Es justo comparar G = -1 contra G = 1 o G = 2 contra G = -2. El BW será diferente entre G = +/- 1 y G = + / - 2 porque el producto GBW es constante.

— Bimpelrekkie

Respuestas:

La estabilidad es una función de GANANCIA DE RUIDO, no estrictamente lo mismo que ganancia ...

La ganancia de ruido sigue la fórmula para la ganancia de una etapa no inversora

norte sol = 1 + R F / / R sol

$NG = 1 + Rf/Rg$

Para una etapa de ganancia de unidad inversora, será 2, haciendo que la parte sea estable en esta configuración.

— Dan Mills
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Aunque he sido diseñador analógico durante 25 años, no sabía acerca de la "ganancia de ruido", pero al buscar qué es, está muy relacionado con la ganancia de bucle, que es lo que uso para evaluar la estabilidad del bucle. Sin embargo, me gusta el término "ganancia de ruido", ya que enfatiza que no hay relación entre la estabilidad y la señal de entrada del circuito. Buen material de lectura: analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/MT-033.pdf

— Bimpelrekkie

Los clásicos son de Tobey, Graeme, Huelsman; dos buenos libros

— analogsystemsrf

¿Qué es NG para un TIA? Infinito (Rg = 0)?

— Gianluca G

La ganancia de bucle es el factor determinante de la estabilidad.

Ganancia de bucle = Beta * Ao donde Beta = fracción de retroalimentación = R1 / (R1 + R2) y Ao = ganancia de bucle abierto.

1 / Beta = ganancia de ruido.

Por lo tanto, un amplificador no inversor con una ganancia de bucle cerrado de 2 (R1 = R2, Beta = 0.5 y Ganancia de ruido = 2) tiene la misma Beta y, por lo tanto, la misma ganancia de ruido que un amplificador inversor con una ganancia de bucle cerrado de -1 (R1 = R2, Beta = 0.5 y ganancia de ruido = 2).

Esto significa que un amplificador inversor con una ganancia de -1 es tan estable como un amplificador no inversor con una ganancia de 2.

Además de que la ganancia de ruido es el factor determinante de la estabilidad, la ganancia de ruido también determina el ancho de banda de un amplificador.

Ancho de banda = GBW / ganancia de ruido.

Por lo tanto, un amplificador no inversor con una ganancia de 2 (R1 = R2) tiene el mismo ancho de banda que un amplificador inversor con una ganancia de -1 (R1 = R2). Si hace que las ganancias de bucle cerrado de los dos amplificadores sean iguales a 2, entonces el amplificador inversor tendrá un ancho de banda igual a 2/3 del ancho de banda del amplificador no inversor.

El amplificador no inversor con una ganancia de bucle cerrado de 2 tiene R1 = R2 y una ganancia de ruido de 2. El amplificador inversor con una ganancia de bucle cerrado de 2 tiene R2 = 2 * R1 y una ganancia de ruido de 3.

— James
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Eche un vistazo a la hoja de datos para el amplificador operacional AD744 que es estable para ganancias no inversoras de +2 o mayores y también para ganancias inversas de -1 o mayores. Para ser utilizado como un seguidor de ganancia de unidad, este amplificador operacional requiere una compensación adicional.

— James

-1

La estabilidad es una función del cambio de fase de retroalimentación total.

1) Rout + Cload: 100 ohms y 100pf son constantes de tiempo de 10.000 picosegundos, produciendo un cambio de fase de 45 grados a 100 MegaRadians / segundo de 16MHz. Muchos opamps tienen Rout (resistencia de salida interna) cerca de 100 ohmios; algunos tienen Rout >>> 1Kohms.

2) margen de fase más allá de 90 grados: un opamp de margen de fase de 60 grados (margen de fase de ganancia de unidad) tiene 90 + 30 = 120 grados de desplazamiento de fase

3) desplazamiento de fase en el nodo virtual_ground: suponga 10pF en ese nodo y equivalente resistivo (Rin || Rfb, o Rg || Rfb) de 1,000 ohmios; esto produce 10,000 picosegundos tme constante, o 45 grados a 16MHz.

¿Qué rescata una red de retroalimentación? Por lo general, la capacitancia de retroalimentación parásita en paralelo con la resistencia de retroalimentación. En mi humilde opinión

— analogsystemsrf
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