運(yùn)放是電路中使用很頻繁的元件，使用運(yùn)放搭建的運(yùn)放紛繁復(fù)雜。在這里僅以很簡(jiǎn)單的跟隨器做一個(gè)分析。跟隨器電路在電路中將輸入輸出隔離，有阻抗匹配的作用，但跟隨器是一個(gè)負(fù)反饋的電路，用到了負(fù)反饋了就會(huì)有輸出振蕩的問(wèn)題，需要考慮電路系統(tǒng)的穩(wěn)定性。下圖分別使用LM318，,ua741，LM709三個(gè)運(yùn)放搭建的跟隨器，在階躍信號(hào)的激勵(lì)下，在電阻性負(fù)載的情況下。輸出電壓波形差別很大。

造成這種輸出波形的不同，很顯然是系統(tǒng)的相位裕度(phase margin)不夠。在這里，不對(duì)傳遞函數(shù)和零極點(diǎn)等方面做進(jìn)一步分析，主要通過(guò)仿真來(lái)觀看電容型負(fù)載對(duì)運(yùn)放的負(fù)反饋電路造成的影響。在工程電路中，一般定義PM=60°，那么系統(tǒng)就會(huì)是穩(wěn)定的。但也不是PM越大越好，由于PM可以看作是系統(tǒng)進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)之前可以增加的相位變化，PM越大，系統(tǒng)越穩(wěn)定，但同時(shí)時(shí)間響應(yīng)速度減慢了。所以在這個(gè)結(jié)論看來(lái)，VF3的PM是最大，VF1的PM最小。VF2的PM是比較理想的值，PM太大會(huì)過(guò)沖比較，振蕩周期長(zhǎng)。PM太小，響應(yīng)速度又太慢了。通過(guò)仿真也可以看出，確實(shí)是這樣的預(yù)期：

在仿真看來(lái)，LM318搭建的跟隨器電路的PM是最小的，輸出電壓波形也是過(guò)沖的，看起來(lái)也不是不可以接受的。但是這是電阻性負(fù)載，如果是電容型負(fù)載，這種振蕩現(xiàn)象會(huì)很明顯的，如下圖仿真。出現(xiàn)這種振蕩波形，基本上就是不能接受的。

出現(xiàn)這種現(xiàn)象，主要是由于運(yùn)放內(nèi)部是由很多晶體管組成，信號(hào)每經(jīng)過(guò)一個(gè)晶體管，就會(huì)產(chǎn)生極點(diǎn)的。組成負(fù)反饋后，再加上電容型負(fù)載，就會(huì)造成PM不夠。下圖是運(yùn)放內(nèi)部的簡(jiǎn)要示意圖，由于存在輸出阻抗Ro=100，在使用電容型負(fù)載的時(shí)候，Ro和CL就會(huì)形成一個(gè)極點(diǎn)，從而造成PM不夠的。

既然存在了這個(gè)輸出極點(diǎn)的問(wèn)題，那么就要“斬?cái)?rdquo;這個(gè)極點(diǎn)，常用的做法就是在反饋節(jié)點(diǎn)和CL串聯(lián)一個(gè)小電阻，將CL和反饋網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系斷開(kāi)。通過(guò)仿真來(lái)看，確實(shí)增加了PM，輸出電壓波形也沒(méi)有振蕩的。

這種改進(jìn)方式是簡(jiǎn)單有效的。因此在很多實(shí)際電路中，無(wú)論是不是電容型負(fù)載，中間串聯(lián)一個(gè)電阻，避免PM過(guò)低的現(xiàn)象發(fā)生。即使不是電容型負(fù)載，畢竟在電路板中是存在寄生電容的，這個(gè)還是會(huì)存在干擾的；實(shí)際還可以進(jìn)一步討論，運(yùn)放內(nèi)部的輸出阻抗Ro要是增大會(huì)怎么樣呢？可以在運(yùn)放輸出端串聯(lián)一個(gè)電阻，加入反饋 ，用來(lái)模擬運(yùn)放內(nèi)部的輸出阻抗Ro。從仿真結(jié)果可以很清晰的看到，相位余量會(huì)更小，輸出電壓的波形會(huì)持續(xù)振蕩，根本不收斂。在這種情況下的電路基本不能使用的。造成這個(gè)現(xiàn)象就是由于Ro的增加，Ro和CL組成的極點(diǎn)頻率減小，讓相位余量降低很快。

對(duì)于這種電路，可以通過(guò)上文的方式改進(jìn)。除此之外，不增加串聯(lián)電阻，還有其他方式調(diào)整，比如使用R2和C4組成濾波器，通過(guò)將輸出電壓信號(hào)的高頻分量前饋到放大器的反相輸入端，來(lái)抵消相位余量的損失，從而保持整個(gè)反饋環(huán)路的相位余量；這種電路的改進(jìn)方式稍微復(fù)雜一些，但是改進(jìn)相位余量的空間更多大，驅(qū)動(dòng)的電容型負(fù)載也更大。

通過(guò)這個(gè)簡(jiǎn)單的跟隨器電路說(shuō)明，對(duì)于電容型負(fù)載，很多運(yùn)放不是單位增益穩(wěn)定，在負(fù)反饋電路的接法中，需要滿足最小閉環(huán)放大倍數(shù)的條件，系統(tǒng)才能穩(wěn)定，比如下面AD847的datasheet中就明確指出，需要系統(tǒng)穩(wěn)定，需要達(dá)到Gain=2的最小放大倍數(shù)。當(dāng)然很多運(yùn)放就是單位增益穩(wěn)定，只是價(jià)格更高，在挑選運(yùn)放的時(shí)候要注意；

這個(gè)電路雖然看起來(lái)很簡(jiǎn)單，但由于運(yùn)放使用的廣泛性，掌握后用起來(lái)就很方便的。比如推挽電路用起來(lái)很方便，但是存在交越失真，但是單獨(dú)使用運(yùn)放的跟隨器電路驅(qū)動(dòng)能力又不夠的問(wèn)題。但是使用運(yùn)放和推挽電路的結(jié)合，就能解決這個(gè)問(wèn)題的。見(jiàn)下面的仿真數(shù)據(jù)。但是使用了運(yùn)放和推挽電路的結(jié)合，系統(tǒng)的穩(wěn)定性問(wèn)題就出來(lái)了，相位余量考慮不夠的話，就會(huì)造成電路的工作不正常。

這種電路在電容型負(fù)載的時(shí)候，相位余量不夠，輸出振蕩。要是電路不能增加串聯(lián)電阻，就要考慮增加電容，使用前饋的方式增加PM。改善電路的方式很多，電路越復(fù)雜，改進(jìn)起來(lái)就越麻煩，了解多一些的改進(jìn)方式，也就多一些思路的。這個(gè)帖子是自己的一點(diǎn)總結(jié)，給大家做參考，也可以在下面回帖，舉出改善運(yùn)放的穩(wěn)定性的方法。