运放电路的稳定补偿

在学习化学时，为改变溶液的酸碱度，可采用酸碱中和的原理，也可采用中性水进行稀释的原理。这一思想在电学领域也经常使用，例如，工业电路中，大量使用电机，使电源负载呈感性，为提高电源或电网功率因数，常在变电房设置静态补偿电容，由电容提供感性负载所需的无功功率；在使用运放处理电信号时，经常出现异常的工作状态，为提高电路稳定性，也可采用补偿原理。本文列举一些常用处理方法。

图一基本积分电路

图二实用积分电路

图三基本微分电路

图四带补偿电容的微分电路

图五实用微分电路

图五中的R0即为电容C的高频限流电阻，在信号源内阻比较大时可不加，设计PCB时，可以预留R0位置，不需要时，用0阻值电阻短接;运放的反相输入端为虚地点，增加DZ1、DZ2可在正负两个方向限制瞬时过大的幅值。

图六运放电容性负载的补偿

如运放反相输入端因PCB布线、敷铜而引入了分布电容，也会引起振铃，其消除方法参考图七的说明。

图七运放输入端电容的补偿

图七(a)中的Cn为反相端意外引入的等效电容，对输出信号Uo而言，Rf、Cn构成低通滤波器，造成了Un延迟变化，补偿办法是在Rf两端并联补偿电容Cf，如图七(b)所示。对Uo来说，Cf、R1又构成了高通滤波器，Cf是加速电容，补偿了Un的滞后效应。Cf的取值原则是Cf*Rf=R1*Cn，即Cf=R1/Rf*Cn；实际上，当测试发现振铃或振荡时，我们并不知道产生的具体原因，因此在设计PCB样板时，一般要预留补偿电容Cf的位置，开始先不焊接，如发生振动，经初步分析原因后，从小到大尝试添加皮法级电容，直至振铃、振荡消失。

正因为运放对反相输入端的电容很敏感，在构建有源滤波器时，一般都基于同相比例电路进行拓展。图8是常用的有源滤波器示例，供对照参考。

图八有源低通滤波器