Stabilité Opamp donnée en configuration non inverseuse

Si une fiche technique (comme AD828 ) indique qu'un ampli-op est stable à Gain> 2 (ou recommande de travailler avec G> 2, il n'est donc clairement pas stable à gain unitaire), que pouvons-nous déduire de sa stabilité dans la configuration inverseuse en G = -1; G = -2 ou G << - 2 (comme dans toute configuration d'amplificateur transimpédance)? Est-il toujours instable dans les trois cas ci-dessus sinon compensé?

— Gianluca G
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Bonne question. La performance dynamique est également spécifiée à G = -1, il semblerait donc qu'elle soit également stable en dessous de -1, mais je ne suis pas sûr.

— Linkyyy

@Linkyyy Êtes-vous sûr de ne pas vouloir dire: il semblerait donc qu'il soit également stable à G = -1 Le gain de boucle ne change pas pour G = 1 vs G = -1. C'est également le gain de boucle qui détermine la (in) stabilité. G = -1 vs G = +1 ne diffère que par la façon dont le signal d'entrée est appliqué.

— Bimpelrekkie

configuration de l'amplificateur de transimpédance Je pense que l'amplificateur de transimpédance est un mauvais exemple ici car ceux que je connais appliquent tous l'entrée (courant) à l'entrée - donc en gros ils sont tous inverseurs . Je pense que nous ne devrions considérer que les amplificateurs de tension car ils peuvent être inverseurs et non inverseurs.

— Bimpelrekkie

C'est un amplificateur vidéo, alors pourquoi envisagez-vous même un TIA?

— Andy aka

@Linkyyy la bande passante à -1 est nettement inférieure à ce qui est donné à G = + 2 Vous comparez des pommes à des poires. Il est juste de comparer G = -1 vs G = 1 ou G = 2 vs G = -2. Le BW sera différent entre G = +/- 1 et G = + / - 2 car le produit GBW est constant.

— Bimpelrekkie

Réponses:

La stabilité est une fonction du GAIN DE BRUIT, pas strictement la même chose que le gain ...

N G = 1 + R f / R g

$NG = 1 + Rf/Rg$

Pour un étage de gain unitaire inverseur, ce sera 2, ce qui rend la pièce stable dans cette configuration.

— Dan Mills
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Bien que je sois un concepteur analogique depuis 25 ans, je ne connaissais pas le "gain de bruit" mais en cherchant ce que c'est, il est fortement lié au gain de boucle qui est ce que j'utilise pour évaluer la stabilité de la boucle. J'aime bien le terme "gain de bruit" car il souligne qu'il n'y a pas de relation entre la stabilité et le signal d'entrée du circuit. Bon matériel de lecture: analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/MT-033.pdf

— Bimpelrekkie

Les classiques sont de Tobey, Graeme, Huelsman; deux bons livres

— analogsystemsrf

Qu'est-ce que NG pour un TIA? Infini (Rg = 0)?

— Gianluca G

Le gain de boucle est le facteur déterminant de la stabilité.

Gain de boucle = Beta * Ao où Beta = fraction de rétroaction = R1 / (R1 + R2) et Ao = gain en boucle ouverte.

1 / Bêta = gain de bruit.

Un amplificateur non inverseur avec un gain en boucle fermée de 2 (R1 = R2, Beta = 0,5 et Gain de bruit = 2) a donc la même Bêta et donc le même gain de bruit qu'un amplificateur inverseur avec un gain en boucle fermée de -1 (R1 = R2, Beta = 0,5 et Gain de bruit = 2).

Cela signifie qu'un amplificateur inverseur avec un gain de -1 est aussi stable qu'un amplificateur non inverseur avec un gain de 2.

En plus du gain de bruit étant le facteur déterminant de la stabilité, le gain de bruit détermine également la bande passante d'un amplificateur.

Bande passante = GBW / gain de bruit.

Un amplificateur non inverseur avec un gain de 2 (R1 = R2) a donc la même bande passante qu'un amplificateur inverseur avec un gain de -1 (R1 = R2). Si vous faites les gains en boucle fermée des deux amplificateurs égaux à 2, alors l'amplificateur inverseur aura une bande passante égale à 2/3 de la bande passante de l'amplificateur non inverseur.

L'amplificateur non inverseur avec un gain en boucle fermée de 2 a R1 = R2 et un gain de bruit de 2. L'amplificateur inverseur avec un gain en boucle fermée de 2 a R2 = 2 * R1 et un gain de bruit de 3.

— James
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Jetez un œil à la fiche technique de l'ampli opérationnel AD744 qui est stable pour des gains non inverseurs de +2 ou plus et également pour des gains inverseurs de -1 ou plus. Pour être utilisé comme un suiveur de gain unitaire, cet ampli op nécessite une compensation supplémentaire.

— James

-1

La stabilité est une fonction du déphasage de rétroaction totale.

1) Rout + Cload: 100 ohms et 100pf sont constants de temps de 10000 picosecondes, produisant un déphasage de 45 degrés à 100 MegaRadians / seconde de 16MHz. De nombreux amplis op ont Rout (résistance de sortie interne) près de 100 ohms; certains ont Rout >>> 1Kohms.

2) marge de phase au-delà de 90 degrés: un ampli op de marge de phase de 60 degrés (marge de phase Unity Gain) a 90 + 30 = déphasage de 120 degrés

3) déphasage au nœud virtual_ground: supposons 10pF sur ce nœud et un équivalent résistif (Rin || Rfb, ou Rg || Rfb) de 1 000 ohms; cela produit 10 000 picosecondes de constante de tme, ou 45 degrés à 16 MHz.

Qu'est-ce qui sauve un réseau de rétroaction? Habituellement, la capacité de rétroaction parasite en parallèle avec la résistance de rétroaction. A mon humble avis

— analogsystemsrf
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