什么是自激振蕩？運(yùn)算放大器為什么會(huì)自激振蕩？

運(yùn)算放大器的自激震蕩是實(shí)際在電路設(shè)計(jì)和測試時(shí)經(jīng)常遇到的一個(gè)問題，一旦自激振蕩，那該電路一定要進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，而且持續(xù)的自激振蕩會(huì)損壞器件。

什么是自激振蕩？

自激振蕩是指當(dāng)運(yùn)算放大器加電后，在沒有外部信號(hào)輸入的情況下，輸出端會(huì)出現(xiàn)高頻類似于正弦波的波形。這種自激振蕩是因?yàn)檫\(yùn)算放大器本身具有反饋回路，當(dāng)輸入信號(hào)被放大并輸出時(shí)，又被反饋回輸入端，形成了一個(gè)正反饋回路。

如果正反饋回路增益大于放大器的增益，那么系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生自激振蕩。這種自激振蕩會(huì)導(dǎo)致輸出信號(hào)失真，嚴(yán)重的情況下可能會(huì)對電路產(chǎn)生破壞。因此，需要注意在設(shè)計(jì)運(yùn)算放大器電路時(shí)避免自激振蕩的出現(xiàn)。

為什么會(huì)自激振蕩？

自激振蕩最本質(zhì)的原因是，信號(hào)在環(huán)路增益大于1的時(shí)候，環(huán)路相移達(dá)到了180°，導(dǎo)致原本設(shè)計(jì)的負(fù)反饋?zhàn)兂闪苏答?，且在環(huán)路內(nèi)不斷增大。

引起運(yùn)放電路振蕩的客觀原因主要有如下幾條：

1、輸出有大電容，輸出負(fù)載電容過大，會(huì)在環(huán)路中引入一個(gè)比較小的極點(diǎn)，從而使得環(huán)路帶寬和增益雙雙降低，對于需要驅(qū)動(dòng)大電容負(fù)載的設(shè)計(jì)，可以在輸出串聯(lián)隔離電阻或者使用雙反饋設(shè)計(jì)。

運(yùn)算放大器穩(wěn)定性-雙反饋回路

2、器件不支持單位增益，有些運(yùn)放不支持太小的電壓放大倍數(shù)，如下圖所示是OP37的開環(huán)增益曲線，其最小增益為5，所以對于OP37設(shè)計(jì)成跟隨器必然會(huì)自激振蕩。因此，要設(shè)計(jì)跟隨器，一定得選擇單位增益穩(wěn)定的運(yùn)放。

3、外部高頻干擾，外部的高頻干擾信號(hào)可能會(huì)被放大并引起自激振蕩的發(fā)生。