王 军

（南京林业大学信息科学技术学院，江苏南京 210037）

高速电机具有转速高、功率密度大，体积与重量远小于相同功率的中低速电机的优点，在高速磨床、真空泵、高速飞轮储能系统及污水处理中得到了广泛的应用［1-4］。其工作在几万转的高转速对控制系统提出了较高的要求，控制对象精度高，速度响应快。控制系统中高速精密运算放大器通常位于传感器或基准电压输出之后，起阻抗匹配作用。但是容易产生振荡的现象，频率稳定性差，控制电路不能正常工作［5-8］。有文献从理论上分析补偿的电容值，但是其研究的运算放大器的频率模型是一阶主极点模型，没有考虑实际运放的其它高频率段零极点，故方法建立的模型不够精确，不能反映较高频率时的幅频与相频变化规律，无深入的精确理论模型指导高速运放补偿设计，参数调试时间长效率低［9］。

本文提出一种精确的高速精密运放开环增益交流模型方法，以在高速电机实际控制系统中应用的高速精密运算放大器OP37为例，建立高速精密运放理论精确模型，通过实验分析精确模型与原运放数据的测试结果，为理论分析运放频率补偿提供指导。

1 高速精密运放结构图

本文研究的高速精密运放结构图如图1所示。图中粗实线框内是运算放大器的内部结构模型，Rin为运放输入电阻，通常该电阻阻值很高，如OP37的输入电阻为4 MΩ;Ro为运放输出电阻;Gol为运放的开环增益;Uin为运放输入电压，为传感器输出或电压基准输出;Uo为运放输出空载电压，其受输入电压Uin控制，可以看作是理想的电压控制电压源，电压的放大系数即为运放的开环增益Gol。……