回到基礎(chǔ):使用電流反饋運(yùn)算放大器進(jìn)行高速設(shè)計(jì)
出處:維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng) 發(fā)布于:2023-07-18 17:41:17
隨著信號(hào)幅度的增加,帶寬的損失非常小,這通常表明這一點(diǎn)。由于可以以的失真容納大信號(hào),因此這些放大器在非常高的頻率下具有良好的線性度。
電壓反饋放大器會(huì)隨著增益的增加而損失帶寬,而電流反饋放大器 則在很寬的增益范圍內(nèi)保持大部分帶寬。因此,可以準(zhǔn)確地說(shuō)電流反饋放大器沒(méi)有增益帶寬積限制。
當(dāng)然,電流反饋放大器也不是無(wú)限快的。轉(zhuǎn)換速率不受內(nèi)部偏置電流的限制,而是受晶體管本身速度限制的限制。這使得給定偏置電流能夠獲得更大的轉(zhuǎn)換速率,而無(wú)需使用正反饋 或其他通常會(huì)妨礙穩(wěn)定性的轉(zhuǎn)換提升技術(shù)。
那么我們?nèi)绾螛?gòu)建這些神奇的電路之一呢?
電流反饋運(yùn)算放大器具有輸入緩沖器 ,而不是差分對(duì)。輸入緩沖器通常是射極跟隨器或非常類似的東西。同相輸入為高阻抗,而緩沖器的輸出為低阻抗。相反,電壓反饋放大器的兩個(gè)輸入都是高阻抗。
電流反饋運(yùn)算放大器的輸出是電壓;它通過(guò)稱為互阻抗 Z(s) 的復(fù)雜函數(shù)與流出或流入運(yùn)算放大器反相輸入的電流相關(guān),該函數(shù)在直流時(shí)是一個(gè)非常高的數(shù)字。與電壓反饋運(yùn)算放大器一樣,它隨著頻率的增加而出現(xiàn)單極滾降(如下圖 1)。

電流反饋運(yùn)算放大器的關(guān)鍵靈活性是可調(diào)帶寬和穩(wěn)定性。由于反饋電阻值實(shí)際上改變了放大器的交流環(huán)路動(dòng)態(tài),因此它會(huì)影響帶寬和穩(wěn)定性。
再加上非常高的轉(zhuǎn)換速率和基于反饋電阻的可調(diào)帶寬,您可以獲得非常接近器件小信號(hào)帶寬的大信號(hào)帶寬。此外,該帶寬在很寬的增益范圍內(nèi)基本上得到保留。由于固有的線性度,您也可以在高頻下獲得大信號(hào)的低失真。
尋找射頻
放大器的交流特性部分依賴于反饋電阻,這使我們能夠針對(duì)每種獨(dú)特的應(yīng)用定制放大器。降低反饋電阻值可提高環(huán)路增益。
在低增益時(shí),反饋電阻器設(shè)置為較高值以保持穩(wěn)定性和帶寬。隨著增益的增加,環(huán)路增益自然會(huì)減少。當(dāng)需要高增益時(shí),可以通過(guò)使用較小的反饋電阻來(lái)部分恢復(fù)該環(huán)路增益。下面的圖 2 說(shuō)明了更改反饋電阻時(shí)帶寬會(huì)發(fā)生什么變化。

RF = 300 曲線具有出色的平坦度和增益,并且仍然具有與峰值頻率響應(yīng)相當(dāng)?shù)牧己脦?。因此,我們?cè)诓环艞壌罅繋挼那闆r下獲得了很大的穩(wěn)定性。
使用 600 歐姆的反饋電阻,您可以縮小頻率響應(yīng)。如果應(yīng)用僅需要 50MHz 或 60MHz 帶寬,并且任何超過(guò)該帶寬的帶寬都會(huì)產(chǎn)生噪聲,則您可以使用反饋電阻來(lái)定制器件的頻率響應(yīng)。使用帶寬有限的快速放大器的原因是它提供了出色的信號(hào)保真度。
正如預(yù)期的那樣,建議增益為 2 時(shí)使用 300 歐姆電阻,它具有增益平坦度、穩(wěn)定時(shí)間和速度的組合。此外,對(duì)于 1 的增益,您需要一個(gè) 600 歐姆的反饋電阻器才能獲得性能。這是因?yàn)榄h(huán)路增益非常高,為了穩(wěn)定性需要更大的電阻值。
這是與電壓反饋架構(gòu)的主要區(qū)別。電流反饋放大器不能與輸出短路至反相輸入一起使用。
數(shù)據(jù)表中指定的常見(jiàn)電阻器的增益為 2。然而,您終可以使用的實(shí)際值有很大的靈活性(上圖 2)。數(shù)據(jù)表中推薦的值是用于生成性能表和曲線中發(fā)布的規(guī)格的值。又是 5 個(gè),RF 降至 200 歐姆(上圖 3)。
現(xiàn)在增益設(shè)置電阻只有 50 歐姆,因此我們已經(jīng)達(dá)到了輸入緩沖器電阻和增益設(shè)置電阻具有相似值的程度。這會(huì)降低運(yùn)算放大器的閉環(huán)互阻抗,并隨著增益的增加而開始限制帶寬。
在增益為 8 時(shí),反饋電阻器回到 275 歐姆。一旦無(wú)法減小反饋電阻器以獲得更高增益,帶寬就會(huì)受到影響,并且放大器開始表現(xiàn)得像電壓反饋放大器。
上一篇:為什么電源濾波器中的電容器太大
版權(quán)與免責(zé)聲明
凡本網(wǎng)注明“出處:維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng)”的所有作品,版權(quán)均屬于維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng),轉(zhuǎn)載請(qǐng)必須注明維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng),http://udpf.com.cn,違反者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它出處的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容的真實(shí)性,不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí),必須保留本網(wǎng)注明的作品出處,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題,請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
- UPS電源中電流電壓傳感器的應(yīng)用2025/9/29 10:25:23
- AC/DC 與 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的工作原理與應(yīng)用2025/9/26 13:06:39
- 線性穩(wěn)壓電源與開關(guān)穩(wěn)壓電源:原理、特性及應(yīng)用2025/9/17 15:37:35
- 直線電機(jī)工作原理與應(yīng)用全解析2025/9/12 9:44:24
- 詳解 BUCK 電路電感額定電流:選型要點(diǎn)與合適數(shù)值2025/9/4 16:05:09









