低阻抗！你时刻注意了么？

        最近在看一本大神写的书，EDN博主大道至简写的《感悟设计》。里面的内容不像教科书那样系统，更像经验笔记那样，真实，详尽，有味道。挑了一篇不错的文章，大家一起学习。从中可以学习作者解决问题的思路。

俺在EDN BBS上任模拟版的斑竹，有回答网友疑问的职责。某年某月回答了一个模拟电路的问题，是解决一个电路自激振荡的问题。比较有代表性，特写出解决问题的思路，和大家分享。

以下是该帖子的原文，为便于理解，对原文作了一些修改：

我仔细看了一下这个电路，然后我给出了回复

2天后，对方回帖，说：按照我的方法，可行。电阻最后选定了50欧姆。并表示感谢。这个时候，我也非常开心。更改后的电路如图 2：

图 2

我在BBS中帮助网友解决这个问题，但是我并没有在BBS中说明解决问题的思路，我思维过程是这样的：

l         首先第一个理由，电路进入了不稳定状态。因为振荡的频率和幅度都是不稳定的、不可控的。

l         OPA637A这个运算放大器，看似被连接成为负反馈。但有可能某些特定频率的信号其实是正反馈的。

l         楼主说：“后来我发现把反馈电容调小，震荡信号会变小，最终我用了3p的反馈电容总算稳定了下来”。虽然这个也说明了更改负反馈电容可以解决一些问题，但是由于电路板分布参数的差异，所以不代表这个电路板生产100片、1000片，都可以用3pF的电容来解决问题。也不会因为电路板今天可以因为这个3pF电容稳定下来后，明天还能继续稳定。

l         把负反馈电容减小（楼主还说“可这样就不得不调大与之并联的电阻”），其实是减小了某些高频信号的回授电平。当某些频率的型号在这个电路形成正反馈后，减小这个电容和增大这个电阻，都可以减小正反馈。导致寄生振荡暂时削除。

l         更改了C11和R12，对于有用的信号，他的负反馈也少了，同样会导致不稳定。所以我说“不代表这个电路板生产100片、1000片，都可以用3pF的电容来解决问题”。

l         所以更改C11和R12，是一种治标不治本的方法。

那，为什么我的方法可以解决问题呢？先看看图 3，这是运算放大器OPA637A简化后的等效图。不管你愿不愿意承认，以下几点都是客观事实：

l         任何信号它都有一定的信号源内阻，包括有用的信号和没用的噪声信号。

l         任何放大器都有输入端和输出端，输入端有输入阻抗，输出端也有输出阻抗。

l         任何放大器都有本底噪声、任何元器件都有热噪声、电路板也会接收天空的一些电磁波感应出噪声来。这些都是图 3中所表述的“噪声信号”

l         由于信号频率、相位、在电路板上的布局、元器件额定参数和分布参数等原因，某些特定的信号在一个负反馈电路中，有可能会成为正反馈。

图 3

图 3中的R1，就是新增加的50欧姆电阻。

l         在运算放大器的输出端，同样也有输出阻抗，在图 3中用Rx表示。现在假设他的输出阻抗是1 KΩ

l         假设后级放大器的输入阻抗R2=10 KΩ，10K的假定值已经是很低的了，实际上大部分放大器其输入阻抗都大过100K。

l         R1没有连接（就是楼主最早的那种状态）。

l         假设放大后的信号有效值是1V。

l         Ry是运算放大器输出端一侧的噪声信号的等效信号源阻抗，一般噪声信号源的内阻都很大的。现在假定它等于10KΩ。这个信号可以是前面描述的“放大器本底噪声、元器件热噪声、电磁波感应噪声”，也可以是由于信号反射引起的振铃噪声。

l         在以上条件下，根据电阻分压公式，大家可以粗略计算一下，接入了电阻R1后，无论是反馈到前端的信号还是给后级放大器的信号，其噪声电平都将被大大衰减，而有用信号虽然也同样会被衰减，但是由于其输出阻抗比较低，被衰减的幅度不大。

l         即使电路中还是保留了某些特定频率的正反馈通道，但是只要把正向反馈的幅度控制在不足以引起链式反应的水平，电路就永远自激不起来。

l         当一个电路中没用的噪声信号被控制住了以后，电路自然就趋于稳定。