[发明专利]一种轨到轨运算放大器过冲和振铃防护适应性验证方法

说明书

一种轨到轨运算放大器过冲和振铃防护适应性验证方法，包括如下步骤：S1、采用仿真软件搭接轨到轨运算放大器模型，轨到轨运算放大器输出端接电容负载；S2、轨到轨运算放大器的输入端输入方波信号，然后仿真记录输出波形，并测试输出信号过冲；S3、配置与仿真电路相同的测试板卡，记录输出波形及信号过冲；S4、轨到轨运算放大器输出端增加R‑C串联网络组成的缓冲器；S5、增加缓冲器后，通过仿真和实测对比增加缓冲器前后输出波形及输出信号过冲值；S6、改变输入方波信号的频率f，重复S2～S5，验证不同频率条件下轨到轨运算放大器固有抗过冲性能及有效缓冲器参数值。

技术领域

本发明涉及一种轨到轨运算放大器过冲和振铃防护适应性验证方法，属于应用验证技术领域。

背景技术

轨到轨运算放大器(以下简称“轨到轨运放”)的共模输入电压范围或输出电压范围可以达到从正电源电压轨到负电源电压轨，有效扩大了通用运算放大器的动态范围，可以最大化输入、输出信号幅度，增加电路信噪比，满足低压低功耗的应用需求，在电子技术领域得到越来越多的应用。因其“至轨”特性，轨到轨运放多用于针对方波或准方波信号的运算调理。然而，对于设计不完善的轨到轨运放，由于其内部均有一输出电阻，当输出端与容性负载相接时，电路的传递函数上会产生一个附加的极点，幅频响应带宽变窄、相频响应极其不稳定，在进行方波或准方波信号的调理时，在输出信号的上升沿或下降沿易出现较大的过冲和振铃现象，使信号出现失真，同时也可能对后级电路造成损害，有必要对轨到轨运放的固有抗过冲和振铃能力进行充分的验证。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种轨到轨运算放大器过冲和振铃防护适应性验证方法，验证轨到轨运放固有的抗过冲性能以及在增加R-C串联网络形成的缓冲器后轨到轨运放的适应性，用于轨到轨运放应用电路防过冲和振铃的设计参考。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种轨到轨运算放大器过冲和振铃防护适应性验证方法，包括如下步骤：

S1、采用仿真软件搭接轨到轨运算放大器的Spice模型，轨到轨运算放大器输出端接电容负载C_L，根据器件手册确定电源电压V_S；

S2、轨到轨运算放大器的输入端输入幅值为A、频率f的方波信号V_in；

S3、在仿真软件中，记录输出波形，测试输出信号过冲OS₁；

S4、配置与仿真电路相同的测试板卡，记录输出波形及信号过冲OS₂；

S5、轨到轨运算放大器输出端增加R-C串联网络组成的缓冲器，调整缓冲器的电阻值直到小信号瞬态响应达到最优，且缓冲器的电容在满足响应性能条件的情况下最小；

S6、增加缓冲器后，重复S2～S4；对比增加缓冲器前后输出波形及输出信号过冲值；

S7、改变输入信号频率f，重复S2～S6，验证不同频率条件下轨到轨运算放大器固有抗过冲性能及有效缓冲器参数值。

一种轨到轨运算放大器过冲和振铃防护适应性验证方法，包括如下步骤：

S10、采用仿真软件搭接轨到轨运算放大器模型，轨到轨运算放大器输出端接电容负载；

S20、轨到轨运算放大器的输入端输入方波信号，然后仿真记录输出波形，并测试输出信号过冲；

S30、配置与仿真电路相同的测试板卡，记录输出波形及信号过冲；

S40、轨到轨运算放大器输出端增加R-C串联网络组成的缓冲器，调整缓冲器的电阻值直到小信号瞬态响应达到最优，且缓冲器的电容在满足响应性能条件的情况下最小；