ライター:mpcsp079さん(最終更新日時:2016/4/16)投稿日:2013/5/21
図1 OP AMPの位相位相補償部分
図1のアンプで、極分離の様子を見てみました。アンプとして2つポールを持つものをやりたかったんですが、結果が3次になってしまい、解の公式がめんどくさいのでアンプは1次としました。
Z1はアンプ入力インピーダンスでR、Z2は1/sCcである。これからiからvoまでの伝達特性を考える。
ve=i*Z1*Z2/(Z1+Z2) + vo*Z1/(Z1+Z2)
vo=-ve*B
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上のはじめの式は重ねの理で計算した。つまり
①vo=0 でvo点をGNDにショートし、 i のみ存在するときのveの値と、
②i=0でvoのみ存在する場合のveの値を
合計したものである。
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これらよりveを消去すると、
-vo/B=i*Z1*Z2/(Z1+Z2) + vo*Z1/(Z1+Z2)
-vo*(1/B+Z!/(Z1+Z2))=i*Z1*Z2/(Z1+Z2)
vo=-i*Z1*Z2*B/(Z1+Z2+Z1*B)
=-i*(Z1*Z2/(Z1+Z2))*(B/(1+B*Z1/(Z1+Z2)) (1)
ここで、
B=c/((s+a)
とする。ポールは
p1=-a
である。(1)式より、
(2)
(2)式のポールを考える。分母を展開すると、
s+s^2*Cc*R + a + sCc*R*a + sCc*c*R
=s^2*Cc*R +s(1 + Cc*R*a + Cc*c*R) + a
2次方程式の解の公式より、根p2、p3は、
(3)
となる。
√(a+⊿b)≒√(a)+(1/(2√(a)))*⊿b
によりCc-->0のときの極限を求めると、
Cc-->0において、
p1,p2は -a , -1/(Cc*R) に近づく。
Cc-->大 で、
p1,p2は 0 、 -a-c に近づく。
Ccの最低値はBJTのコレクターベース間容量Cobであるから、Ccを0にしても上の式ではCcとしてこの値を最低値としなければならない。
つまり、Ccを大きくすることで、これがないときのポール
-a , -1/(Cob*R)
を
0 、 -a-c
を極限として移動させることができる。