一篇关于运放自激振荡的帖子

在负反馈电路时，反馈系数F越小越可能不产生自激震荡。换句话说，F越大，产生自激震荡的可能性越大。对于电阻反馈网络，F的最大值是1，F=1的典型电路就是电压跟随电路。这就是电压跟随运放易震荡原因（这也是我们常常会看到运放手册标有单位增益稳定说明的原因）

奇怪的运放现象

现象

用OPA2690ID做一个最简单的电压跟随。电源采用稳压源，示波器采用TDS2022B。
当IN输入为0或者悬空的时候，OUT输出为一个±200mV，频率为68M左右的正弦波。
当输入一信号时，输出为该信号叠加上正弦波。

请问遇到这种情况是什么原因：芯片坏了，示波器与运放产生振荡，还是其他原因，望指教！

TI技术支持的回复，仅供大家参考：

关于您的问题，用示波器测量时，由于探头是容性的，运放驱动容性负载（或直接并上一个电容）时，后级电路的输入电容和运放的输出电阻会产生一个极点，修改了运放的开环特性曲线，让修改后的开环响应曲线以-40dB/dec的斜率穿越0dB反馈直线，从而产生振荡。建议的解决方法为：

1. 在运放的输出端串上一个小电阻再连到后级，十几欧到几十欧之间既可，具体值与后级电路的输入电容有关，可尝试不同的电阻值，获得稳定的输出；

2.运放作为buffer时，提高增益，而不要用单位增益buffer，这样能上抬反馈曲线，这样还可以在反馈电阻上增加补偿电容提高稳定性。

2楼：

很明显是振荡了，这个运放在跟随器状态要比放大时容易自激
3楼：
就是他应该工作在放大状态！
但是就它一个芯片，也能振荡？
能说仔细一点吗？谢谢！
4楼：
你试一试把他接成2倍的放大看看，注意加电源旁路电容
5楼：
学习学习
6楼：
1.电源、运放、示波器共地是否良好？
2.在输入加小值对地电容
3.5V电源接点解电容
7楼：
我测试了，这芯片放大2倍的情况下就不振了，换回电压跟随又振了。而且输入悬空的情况下芯片很容易损坏！
我还用了一个芯片，OPA847，它的手册上写的是稳定放大倍数≥12，我不能理解这个参数，我也做了相同的实验，这芯片在12倍以下就会震荡，大于12倍震荡消失。

请问为什么放大倍数小会震荡，而大了反而不振呀？这种芯片的理论基础是什么？望赐教！
8楼：
谢谢“天神下凡”！我还是很想了解这种情况的理论基础是什么？
第一次遇到了这种情况，折磨了我两天。
9楼：
引用网上的话：

运放的自激有多种可能引起:

1. 补偿不足. 例如OP37等运放,在设计时,为了提高
高频响应,其补偿量较小,当反馈较深时会出现自激现象.通过
测量其开环响应的BODE图可知,随着频率的提高,运放的开环增
益会下降,如果当增益下降到0db之前,其相位滞后超过180度,
则闭环使用必然自激.

2. 电源回馈自激.从运算放大器的内部结构分析,他是一个多级
的放大电路,一般的运放都由3级以上电路组成,前级完成高增益
放大和电位的移动,第2级完成相位补偿功能,末级实现功率放大.
如果供给运放的电源的内阻较大,末级的耗电会造成电源的波动,
此波动将影响前级的电路的工作,并被前级放大,造成后级电路更
大的波动,如此恶性循环,从而产生自激.

3. 外界干扰. 确切的说,这并不算自激,但现象和自激相似.输出
产生和输入无关的信号.因为我们处于一个电磁波笼罩的环境之中,
有50Hz和100Hz的工频干扰,数百Hz的中波广播干扰,数MHz的短波
干扰,几十到几百Hz的电视广播和FM广播干扰,1GHz左右的无线通
讯干扰等.如果电路设计屏蔽不佳,干扰自然会引入电路,并被放
大.

如果电路出现自激现象,首先应该判断是哪种原因造成的.第一种
自激出现在运放闭环使用,而且增益较低的情况下,一般只有增益
小于10的情况下才能出现.其实这种自激最好解决,正确的选择运
放即可,对于一些高速运放,其厂家手册中都会注明最低的闭环增
益. 与此相反,后两种情况都是在高增益情况下发生,这一点非常
重要,可以准确的判断自激的原因.
相对而言,后两种自激较难解决,本人不谦虚的说,只有具有
一定的模拟电路设计经验,才有可能避免以上情况的发生.基本原
则是尽量增加地线的面积,在运放供电印脚附近,一定是附近增加
高频退殴电容,采用高频屏蔽等方法消除自激,减小干扰.
10楼：
我这现象属于第一种案例！
11楼：
本帖最后由 ddc2004 于 2010-7-1 21:24 编辑

反馈通过几百欧姆电阻接回反相输入端看看，直接短接频率响应不好
12楼：
运放自激了。
楼主还是回去好好看看讲负反馈的书。
你的运放输入端本来就有寄生电容，高速应用的片子很容易自激。
电压跟随器的反馈量最大，也是最不稳定的，很容易自激。
具体的讲，几百字也说不完。你看一下《基于运算放大器的模拟电路设计》，T叔发过。
13楼：
如果11楼的方法不行，可以加个20，30欧姆的试下。
14楼：
本帖最后由 lxh2010 于 2010-7-2 08:47 编辑

谢谢各位指教！我说一下我整个电路调试的过程，我的电路是放在整个运放的最后一级。
最开始的设计应该是像11楼所说的那样，我接了一个300欧的电阻，测试出来有振荡，我大电阻小电阻都换过，还尝试过加入补偿电容，都没有改善。
我怀疑是前级运放的影响，就把前级运放给断开，测试还是有振荡，我就干脆弄了一个最简单的电压跟随，就是1楼的那图，还是有振荡。
后面我看到另一芯片OPA847的手册上有：增益需要大于12的要求，我又把电路改成多倍增益，结果还是有振荡。
昨天得到“天神下凡”的回复，我重新用新芯片焊接测试，放大倍数为2倍，电路稳定工作！我又测试了其他情况，在增益2倍以上都能稳定工作，用电压跟随电路，随便怎么加电阻都有振荡。

整个过程中，我不知道增益太小会造成运放振荡，而在后面测试过程中，有段时间让输入引脚悬空了，可能造成芯片损坏，后面进行了一些无用测试。最后得到“天神”的确认后，再重新测试，问题解决。
15楼：
把 -INB 接 OUTB, INB接GND，也做成一个跟随器。再看 A 路, 会有什么现象发生？
16楼：
LS说的是输入信号从-INB输入？
17楼：
是仿真还是...............？
18楼：
终于明白了引起自激的一些状况！谢谢！
19楼：
LS说的是输入信号从-INB输入？
lxh2010 发表于 2010-7-2 11:16
不是。 A路不动。
就是不让另一路浮空。也接成跟随器.
20楼：
方法有很多，主要是围绕相位裕度来的。有很多文章讲补偿的。
21楼：
回17楼：当然不是仿真，直接用TI上面的模型进行仿真，这个电路不会振荡，仿真模型的具体细节我还还不能完全看懂，所以不太清楚具体原因。
回19楼：这种方式我也看到有人用过，我还没有测试，等我有空了我逐一测试，主要最近几天在赶时间。
回20楼：我今天看了一下相位裕度，我以前只知道用相位补偿的方法，通过这次我知道还可以改变其反馈电路的反馈量来改善，不知道这样理解是否正确？
22楼：
以前遇到过,1,2间不要短接，串个电阻．
23楼：
只要在正向输入端加对地47K电阻就会没有的！运放的输入阻抗是很大的，你的输入阻抗不配，输入过于灵敏，就会产生回路正反馈自激了...........
如果做成射随器，在同相端接地时也有输出，那才能证明是IC本身有问题，不难只能说是对IC的理解有点不足吧！
24楼：
输出不要直接电容，准没事
25楼：
运放在低增益下是很容易自激的，会不会自激要看不同的运放，尤其是跟随器
26楼：
来学习的，看看
27楼：
学习了，消除自激振荡，屏蔽运用。。。
28楼：
当IN输入为0或者悬空的时候，OUT输出为一个±200mV，频率为68M左右的正弦波。
当输入一信号时，输出为该信号叠加上正弦波。
宜先将输入短路，并将后级连接断开，再行观察。
不过，地线问题要注意
29楼：
本帖最后由 iC921 于 2010-7-11 13:53 编辑

The OPA2690 represents a major step forward in unity-gain stable, voltage-feedback op amps.

照此看来，可能不用改增益。
30楼：
学习了
31楼：

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