復合放大器：集成優(yōu)勢實現(xiàn)高帶寬

將兩個運算放大器組合在一起，能夠集成它們各自的優(yōu)勢特性。與具有相同增益的單個放大器相比，這種組合可以實現(xiàn)更高的帶寬。復合放大器的配置與同相放大器類似，有兩個外部操作電阻 R1 和 R2 。此時，可以把兩個串聯(lián)的運算放大器看作一個整體放大器，其總增益 (G) 通過電阻比來設置，公式為 G = 1 + R1/R2。若 R3 與 R4 的電阻比發(fā)生變化，會對放大器 2 (G2) 的增益產(chǎn)生影響，進而影響放大器 1 (G1) 的增益或輸出電平，但不會改變有效總增益。因為當 G2 降低時，G1 會相應增加。
復合放大器的顯著特性之一是具備更高的帶寬。以兩個完全相同、增益帶寬積 (GBWP) 為 100 MHz、增益 G = 1 的放大器為例，其–3 dB 帶寬可以提高約 27%。并且，增益越高，帶寬提升效果越明顯，但存在特定限值。一旦超過該限值，電路可能會出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。同樣，當兩個放大器的增益分布不均時，也會導致不穩(wěn)定。通常情況下，在兩個放大器的增益均等分布時，可獲得最大帶寬。例如，當 GBWP = 100 MHz、G2 = 3.16、G = 10 時，兩個放大器組合在總增益為 10 的情況下，–3 dB 帶寬能達到單個放大器的 3 倍。

直流伺服環(huán)路：不同電路配置的實現(xiàn)方式

對于反相電路配置，使用配置為積分器的運算放大器的直流伺服環(huán)路是較為合適的選擇；而對于同相電路，基于運算跨導放大器 (OTA) 的直流伺服環(huán)路則是最簡單的實現(xiàn)方式。這兩個電路的具體情況如圖 1 和圖 2 所示。

圖 1：用于反相放大器配置的直流伺服回路

圖 2：非反相放大器配置的直流伺服回路

這兩個電路無論是否使用去耦電容，本質上都是交流耦合的。使用去耦電容表示電路，是為了強調等效電路為交流耦合。伺服回路的作用是移除直流電壓，并用參考電壓 (Vref) 替代。系統(tǒng)的精度僅受伺服回路中使用設備的精度和回路速度的限制。在這兩個電路中，需要平衡高通帶寬與伺服放大器的響應時間。如果伺服放大器響應過快或信號變化過慢，信號將被伺服，可能對其完整性造成嚴重影響。此外，在實現(xiàn)精確測量之前，系統(tǒng)還存在一個初始穩(wěn)定時間。
對于基于積分器的電路，伺服放大器的輸出電壓增加與信號放大器的輸出直接相關。由于直流增益為 1 - V/V，信號放大器的輸入隨后會在輸出端體現(xiàn)。由 R4 和 C3 形成的低通濾波器可限制帶寬，并最大限度地減少對信號放大器的噪聲影響。伺服放大器通常選用精密放大器，如 OPA277 或 OPA333。
非反相配置的直流伺服回路在 OPA615 的 SOTA (采樣 OTA) 輸出之前，其對積分器的行為與上述情況相同。引腳 10 和 11 之間的電壓差會產(chǎn)生電流輸出，為 Chold 電容器充電。產(chǎn)生的電壓會饋送到另一個 OTA，該 OTA B 輸入端 (引腳 3) 出現(xiàn)的電壓會作為電壓鏡像到 E 輸入端，并通過電阻 R E 轉換為電流。電流最終鏡像到 C 輸出 (引腳 12) 并插入 OPA656 的反相節(jié)點，直到引腳 10 和 11 兩端的電壓為零。
此外，SOTA 可用于對特定時間進行采樣，在這段時間內(nèi)，若信號未達到某個直流值，實際上會將整個信號向上或向下移動。在這種模式下，電路的行為類似于直流恢復電路。如果 SOTA 始終進行采樣，則只能通過在引腳 10 上插入 RC 濾波器來實現(xiàn)直流校正，此 RC 濾波器與圖 1 中的 R4、C3 濾波器具有相同的效果。