反転構成ではないオペアンプの安定性

データシート（AD828など）に、オペアンプがゲイン> 2で安定している（またはG> 2で動作することが推奨されているため、明らかにゲインが安定していないことが示されている）場合、Gでの反転構成におけるその安定性について何を差し引くことができますか。 = -1; G = -2またはG <<-2（他のトランスインピーダンスアンプ構成と同様）？補償されない場合、上記の3つのケースでは常に不安定ですか？

— ジャンルカG
ソース

良い質問。動的パフォーマンスもG = -1で指定されているため、-1以下でも安定しているように見えますが、よくわかりません。

— Linkyyy

@Linkyyy意味していませんか？G = -1でも不安定であるように思われますG = 1 vs G = -1 のループゲインは変化しません。不安定性を決定するのはループゲインでもあります。G = -1 vs G = +1は、入力信号が適用される方法のみが異なります。

— Bimpelrekkie

トランスインピーダンスアンプの構成トランスインピーダンスアンプはここでの悪い例だと思います。私が知っているものはすべて、入力（電流）を-入力に適用するので、基本的にはすべてが反転しています。電圧アンプは反転と非反転の両方があるため、代わりに電圧アンプのみを検討する必要があると思います。

— Bimpelrekkie

これはビデオアンプなので、TIAとして検討しているのはなぜですか。

— Andy別名

@Linkyyy -1の帯域幅は、G = + 2で与えられる帯域幅よりも大幅に低くなります。リンゴと梨を比較しています。G = -1対G = 1 または G = 2対G = -2 を比較するのは公正です。GBW積は一定であるため、BWはG = +/- 1とG = + /-2の間で異なります。

— Bimpelrekkie

回答:

安定性はNOISE GAINの関数であり、ゲインと厳密には同じではありません...

ノイズゲインは、非反転ステージのゲインの式に従います

N G = 1 + R f / R g

$NG = 1 + Rf/Rg$

反転ユニティゲインステージの場合、これは2になり、この構成でデバイスが安定します。

— ダンミルズ
ソース

私は25年間アナログデザイナーでしたが、「ノイズゲイン」については知りませんでしたが、それが何であるかを調べたところ、ループの安定性の評価に使用するループゲインに強く関連しています。回路の入力信号と安定性の関係がないことを強調しているので、「ノイズゲイン」という用語が好きです。良い読書資料：analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/MT-033.pdf

— Bimpelrekkie

古典は、トビー、グレーム、ヒュールスマンによるものです。良い本2冊

— analogsystemsrf

TIAのNGとは何ですか？無限（Rg = 0）？

— ジャンルカG

ループゲインは、安定性を決定する要素です。

ループゲイン=ベータ* Aoここで、ベータ=フィードバック比率= R1 /（R1 + R2）およびAo =開ループゲイン。

1 /ベータ=ノイズゲイン。

したがって、閉ループゲイン2（R1 = R2、ベータ= 0.5、ノイズゲイン= 2）の非反転アンプは、ベータが同じであるため、クローズドループゲイン-1（R1 = R2、ベータ= 0.5、ノイズゲイン= 2）。

つまり、ゲイン-1の反転アンプは、ゲイン2の非反転アンプと同じくらい安定しています。

安定性決定要因であるノイズゲインに加えて、ノイズゲインはアンプの帯域幅も決定します。

帯域幅= GBW /ノイズゲイン。

したがって、ゲイン2（R1 = R2）の非反転アンプは、ゲイン-1（R1 = R2）の反転アンプと同じ帯域幅を持ちます。2つのアンプの閉ループゲインを両方とも2にすると、反転アンプの帯域幅は非反転アンプの帯域幅の2/3になります。

閉ループゲインが2の非反転増幅器は、R1 = R2とノイズゲインが2です。閉ループゲインが2の反転増幅器は、R2 = 2 * R1とノイズゲインが3です。

— ジェームズ
ソース

+2以上の非反転ゲインおよび-1以上の反転ゲインに対して安定しているAD744オペアンプのデータシートをご覧ください。ユニティゲインフォロワーとして使用するには、このオペアンプに追加の補償が必要です。

— James

-1

安定性は、全フィードバック位相シフトの関数です。

1）Rout + Cload：100オームと100pfは10,000ピコ秒の時定数で、16 MHzの100メガラジアン/秒で45度の位相シフトを生成します。多くのオペアンプには、100オーム近くのRout（内部出力抵抗）があります。いくつかはRout >>> 1Kohmsを持っています。

2）90度を超える位相マージン：60度の位相マージンオペアンプ（ユニティゲイン位相マージン）には、90 + 30 = 120度の位相シフトがあります。

3）virtual_groundノードでの位相シフト：そのノードで10pFを想定し、等価抵抗（Rin || Rfb、またはRg || Rfb）は1,000オーム。これにより、10,000ピコ秒のTME定数、つまり16MHzで45度が生成されます。

フィードバックネットワークを救うものは何ですか？通常、フィードバック抵抗と並列の寄生フィードバック容量。私見では

— analogsystemsrf
ソース