WEBENCH工具与光电探测器稳定性

ZIN 为输入网络阻抗，即：

ZF 为反馈网络阻抗，即：

运用代数计算方法得到系统极点频率 fp 和系统零频率 fz 的方程式分别为：

图 6 以图形的方式显示了系统的频率响应。该图中，fi 为反馈系统(1/β)和放大器开环增益 (AOL) 之间的截止频率。频率 fBW 为放大器的增益带宽积。该系统中，DC 增益 G1 由电阻器 RF 和 RSH 决定。注意，反馈电阻 (RF) 在第二项的分子中，而输入电阻 (RSH) 在分母中。该系统的高频增益 G2 依赖于系统的电容。请注意，第二项的分子包含输入电容的和，而分母则包含电路的反馈电容(CF)。

图 6 光电二极管电路的频率响应

稳定性设计原则

极点频率 (fp) 和 1/β 和 AOL 之间截止频率的分布情况，决定这种电路的稳定性。反馈曲线和放大器开增益曲线相交的点，决定了电路的稳定性。特别是，fi 的相位裕量决定电路所产生的振铃或者过冲的类型和大小。例如，如果 fp 等于 fi，则电路相位裕量为 45°。45° 相位裕量在方波输入信号上产生 ~22.5% 的过冲。如果电路的相位裕量等于 ~60°，则该极的角频率出现在放大器 AOL 曲线交叉之前(请参见图 6)。如果 fp 的角频率低于 AOL 截止频率，则设计拥有 60° 的相位裕量是可能的。60° 相位裕量得到 ~8.7% 的方波输入信号过冲。

WEBENCH实施

PhotoRB 检测网络的 WEBENCH 实施包括为理想60° 相位裕量选择正确的反馈电容器 (CF)，选择正确的放大器，并遵守电路的 ADC 建议。WEBENCH 传感器设计工具提供一个工作电路，以及一块可以买到的、没有安装组件的印制电路板。图 7 显示了 WEBENCH photoRB 系统的结构图。

图 7 photoRB 应用电路的 WEBBENCH 实施

结论

要想设计一个拥有良好稳定性的光敏电路，您需要遵循一些方法。WEBENCH传感器设计工具功能强大，可以为您提供拥有稳定 60° 相位裕量的电路。