运算放大器稳定性--输出阻抗何时转变为开环输出阻抗

运算放大器稳定性--RO 何时转变为Z在写“保持容性负载稳定的六种方法”部分时发生了一件有趣的事情。我们选择了具有“轨至轨”输出的 CMOS 运算放大器并测量了 ROUT，但在高频区域没有环路增益，因而无法确定 RO。根据 RO 测量结果，我们预测了在 1μF 容性负载情况下放大器“Aol 修正曲线图”中第二个极点的位置。令我们大吃一惊的是，Tina SPICE 仿真在“Aol 修正”曲线图进行 x5 处理时关闭了！基于先前的第一轮分析结果，这个错误完全超出了可以接受的限度，因而我们对放大器输出阻抗进行了仔细研究。
本系列刊文的第 7 部分，即本部分将针对两种最常用于小信号放大器的输出拓扑重点讨论放大器的开环输出阻抗 ZO。对于传统的双极性射极跟随器 (bipolar emitter-follower) 而言，放大器输出级 ZO 性能良好，并且在整个放大器的单位增益带宽范围内主要呈现为阻性 (RO)。然而，对于许多 CMOS 轨至轨输出放大器而言，在该放大器的单位增益带宽范围内，ZO 同时呈现容性和阻性。
本文并不针对“全 NPN 输出”的双极性技术 (bipolar topology) 进行分析，其最常用于功率运算放大器，一种能够提供从50mA 至超过 10A 电流的、在线性区域工作的放大器。
具备丰富的输出阻抗知识非常重要，将有助于正确预测“Aol修正图”，同时也是网络综合技术中用于稳定放大器电路的基本工具。
双极性射极跟随器输出放大器的 ZO
图 7.1 显示了射极跟随器拓扑的典型双极性输出级。在此类型的输出级中，RO（小信号、开环输出电阻）通常是 ZO（小信号、开环输出阻抗）的主要组成部分。对于既定的 DC 电流负载，RO 一般为常数。我们先分析一些射极跟随器 RO 的经验法则，然后借助这些法则来预测不同DC 输出电流值对应的 RO。我们最后将用 Tina SPICE 仿真程序来检验预测值是否正确。