光电二极管补偿作用因素 - TI技术专家：WEBENCH传感设计器与光电探测器稳定性的探讨

　　光电二极管补偿作用因素

　　该跨阻抗放大器的目标相位裕量为60°。就阶跃响应而言，这种相位裕量可实现8.7%的过冲（请参见图4）。一些设计人员会说，这种双极系统正确的相位裕量应为45°。如图4 所示，45°相位裕量电路的阶跃响应为22.5%。

　　
图4 过冲响应与相位裕量的关系

　　理论上而言，两种相位裕量都可以实现稳定的电路设计；但是，我们还没有考虑到放大器带宽、电阻、电容和杂散电容的变化。这些变化都会对45°相位裕量的电路产生极大的不利影响。

　　图3 所示简易电路的正确补偿，要求我们清楚地了解电容和电阻作用因素。图5 显示了一个系统模型，其包括一个反馈网络（RF 和CF）和一个运算放大器。后面的讨论将为您介绍，所有电容组成部分结合在一起以后，如何对电路的频率响应产生直接的影响。在安装硬件或者进行手动计算以前，我们可以首先使用WEBENCH传感器设计工具来生成良好系统稳定性的设计。

　　
图5光电探测器电路的系统模型

　　图5 所示双极系统电路的传输函数为：
         

　　其中β为噪声增益的倒数，即：
       

　　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：