2 AEF 补偿

图 2-1(a) 显示了一个无补偿的 AEF。在图 2-1 中，V_S 是噪声源，Z_S 是内部阻抗，Z_L 是线路阻抗稳定网络或电源的阻抗，C_in 是电源转换器的输入电容器，L 是差模电感器，C_sense 和 C_inj 是感应电容器和注入电容器，R_{DC_fb} 为 Op_amp 提供直流反馈，C_para 是电源布线和接地之间的寄生电容。

作为一个基于运算放大器的反馈电路，图 2-1(a) 中的 AEF 会变得不稳定，进而导致运算放大器饱和。在这种情况下，AEF 的性能会受到显著影响，并且 AEF 可能会消耗更多功率并在系统中注入额外的噪声 [3]。由于运算放大器的负载网络很复杂，图 1a 中的 AEF 在低频和高频下都会不稳定。

在低频（例如在 10 kHz 与 50 kHz 之间）下，环路增益的相位会变为正 180 度，系统会变得不稳定，造成这种问题的主要原因是 C_inj 与 L 以及 C_sen 与 R_{DC_fb} 形成了分压器。低频补偿的一种方法是添加 R_comp 和 C_comp 与 R_{DC_fb} 并联，如图 2-1(b) 所示。C_comp 通过使反馈网络在低频下具有容性来进行低频补偿。R_comp 用于确保 AEF 的性能。此外，转换器的输入端通常用电解电容器来存储能量并确保转换器稳定。电解电容器的等效串联电阻 (ESR) 也有助于提高低频稳定性。

在高频下，运算放大器和 C_para 的输出阻抗会产生一个极点，造成环路增益的相位滞后。此外，运算放大器通常具有低频极点。因此，环路增益在高频下将具有两个极点且其相位接近负 180°，这会导致在高频下不稳定。R_comp1 和 C_comp1（图 2-1(b) 中）用于高频补偿，大小为 100 nF 和 0.5Ω。R_comp1 和 C_comp1 可以增加高频下环路增益的相位，使系统具有足够的相位裕度来保证高频稳定性。在某些应用中，高频陶瓷电容器（例如 10 nF 或 100 nF）对于高频噪声过滤或对于保护电路（例如用于反向保护的智能二极管）而言是必不可少的。在此类情况下，有几种方法可以保持高频稳定性：

• 在检测/注入节点和高频陶瓷电容器之间插入铁氧体磁珠以将它们解耦。
• 添加与高频电容器串联的小电阻器以进行补偿。
• 将高频电容器放置在远离 AEF 的位置，因为陶瓷电容器和印刷电路板布线的 ESR 和等效串联电感 (ESL) 也有助于提高高频稳定性。

总体而言，必须确保检测/注入节点对地的阻抗不受高频（10 MHz 至 50 MHz）电容控制。