基于动态性能空间理论的运算放大器正相反馈控制器设计

摘要

本文基于动态性能空间理论,对Op-Amp正相反馈控制器进行了研究。发现:若控制器采用正相并联电阻反馈网络形式,则所构建闭环系统中只有电阻比值k=R_2/R_1唯一可调,且当带宽频率仅增加至7.14×10~5rad·s^(-1)时,闭环系统即发生了振荡。为了在增加带宽频率的条件下提升系统控制稳定性,引入电容C作为另一可调参数构建了正相RC反馈控制器,并在特定设计目标带宽频率1.55×10~7rad·s^(-1)下,对该控制器参数进行了优化求解。结果显示:当RC反馈控制器中实数极点位于-3.7×10~6,复共轭极点位于(-1.1×10~7,±1.1×10~7),即电容C=2.47 pF,电阻R_1=1.02 kΩ和R_2=90 kΩ时,OpAmp闭环系统具有较好的动态性能和较强的抗干扰能力。