非反相配置下的运算放大器稳定性

如果数据表（如AD828）说运算放大器在增益> 2时是稳定的（或建议在G> 2时工作，因此显然不是单位增益稳定的），那么我们可以从G的反相配置中减去其稳定性= -1; G = -2或G <<-2（就像在任何跨阻放大器配置中一样）？如果没有补偿，在上述三种情况下总是不稳定吗？

— 詹卢卡G
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好问题。动态性能也在G = -1处指定，因此似乎在-1以下也稳定，但不确定。

— Linkyyy

@Linkyyy您确定不是故意的吗：所以看起来在G = -1时也是不稳定的。对于G = 1与G = -1 ，环路增益不会改变。也是决定（不稳定）稳定性的环路增益。G = -1 vs G = +1仅在施加输入信号的方式上有所不同。

— Bimpelrekkie

跨阻放大器的配置我认为跨阻放大器在这里是一个不好的例子，因为我知道它们都在输入端施加输入（电流），因此基本上它们都是反相的。我认为我们应该只考虑电压放大器，因为它们可以是反相的也可以是非反相的。

— Bimpelrekkie

这是一个视频放大器，所以您为什么还要考虑作为TIA？

— 安迪（aka Andy）

@Linkyyy -1处的带宽大大低于G = + 2时的带宽。您正在将苹果与梨进行比较。比较G = -1与G = 1 或 G = 2与G = -2 是公平的。因为GBW乘积是常数，所以G = +/- 1和G = + /-2之间的BW会有所不同。

— Bimpelrekkie

Answers:

稳定性是噪声增益的函数，与增益不完全相同...

噪声增益遵循非反相级的增益的公式

ñ G = 1个 + [R F / [R G

$NG = 1 + Rf/Rg$

对于反相单位增益级，该值为2，使该器件在此配置下稳定。

— 丹·米尔斯
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尽管我已经从事模拟设计工作25年，但我对“噪声增益”一无所知，但通过查找它，它与环路增益密切相关，而后者正是我用来评估环路稳定性的方法。我喜欢术语“噪声增益”，因为它强调稳定性与电路的输入信号之间没有关系。好的阅读材料：analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/MT-033.pdf

— Bimpelrekkie

这些经典是托比，格莱姆，休斯曼的作品。两本好书

— Analogsystemsrf

什么是TIA的NG？无限（Rg = 0）？

— Gianluca G

环路增益是稳定性的决定因素。

环路增益= Beta * Ao，其中Beta =反馈分数= R1 /（R1 + R2），Ao =开环增益。

1 / Beta =噪声增益。

因此，闭环增益为2（R1 = R2，Beta = 0.5且噪声增益= 2）的同相放大器具有相同的Beta，因此其噪声增益与闭环增益为-1（R1 = R2，Beta = 0.5，噪声增益= 2）。

这意味着增益为-1的反相放大器与增益为2的同相放大器一样稳定。

除了噪声增益是稳定性决定因素之外，噪声增益还确定放大器的带宽。

带宽= GBW /噪声增益。

因此，增益为2（R1 = R2）的同相放大器具有与增益为-1（R1 = R2）的反相放大器相同的带宽。如果使两个放大器的闭环增益均等于2，则反相放大器的带宽等于非反相放大器的带宽的2/3。

闭环增益为2的同相放大器的R1 = R2，噪声增益为2。闭环增益为2的反相放大器的R2 = 2 * R1，噪声增益为3。

— 詹姆士
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请看一下AD744运算放大器的数据手册，该放大器对于+2或更高的非反相增益以及-1或更高的反相增益都是稳定的。要用作单位增益跟随器，该运算放大器需要额外的补偿。

— 詹姆斯

-1

稳定性是总反馈相移的函数。

1）Rout + Cload：100欧姆和100pf是10,000皮秒的时间常数，以100 MegaRadians /秒的16MHz频率产生45度相移。许多运算放大器的Rout（内部输出电阻）都接近100欧姆。有些有Rout >>> 1Kohms。

2）超过90度的相位裕度：60度的相位裕度运算放大器（单位增益相位裕度）具有90 + 30 = 120度的相移

3）虚拟接地节点的相移：假设该节点上的相移为10pF，电阻等效值（Rin || Rfb或Rg || Rfb）为1000欧姆；这将产生10,000皮秒的tme常数，即16MHz时为45度。

是什么拯救了反馈网络？通常，寄生反馈电容与反馈电阻并联。恕我直言

— 模拟系统
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