摘要: 电流反馈放大器的引入,如LT1223,大大提高了设计人员解决高速放大器难题的能力。
电流反馈放大器的引入,如LT1223,大大提高了设计人员解决高速放大器难题的能力。当前的反馈架构具有非常高的转换率,并且所有增益的小信号带宽都相当恒定。电流反馈放大器用于广播视频系统,雷达系统,中频和射频级,RGB分配系统和许多其他高速电路。
与任何新赛道一样,有几条新规则必须牢记,以防止出现问题。由于电流反馈放大器的作用与常规运算放大器非常相似,因此注意它们之间的差异并展示如何实现一些标准运算放大器电路是很重要的。
关于电流反馈放大器,要记住的最重要的事情是,在反相(负)输入处的阻抗设置了带宽,因此放大器的稳定性。它应该是电阻性的,而不是电容性的。要减慢放大器的速度,增加驱动反相输入的电阻。如果放大器峰值过大,由于电容损耗或其他原因,增加反馈电阻的值。
演示如何使用电流反馈放大器的最好方法是展示一些示例电路。为了使其尽可能轻松,我将在当前反馈放大器版本旁边展示传统运放实现。
图1所示。可调增益放大器。
图2。电流反馈放大器可调增益放大器。
对于标准运算放大器,你可以用R(f)或R(g)来改变放大器的增益。对这些值的唯一真正限制是电阻对放大器输出的长期影响。对于电流反馈放大器,R(f)的值不应该变化。不要使R(f)为可变电阻,否则带宽将在最大增益时减少,并且当R(f)非常小时电路将振荡。
图3。运算放大器带宽限制。
图4。电流反馈放大器带宽限制。
通过将一个小电容与R(f)并联来限制运放的带宽是很常见的。这适用于所有单位增益稳定的运放;不要把小电容从电流反馈放大器的反相输入端放到任何地方,特别是不要放到输出端。
反相输入端的电容会引起峰值或振荡。如果需要限制电流反馈放大器的带宽,可以在非反相输入端(R1和C1)使用一个电阻和电容。这种技术还将(在一定程度上)消除由反相输入处的杂散电容引起的峰值。不幸的是,这将不会限制输出噪声的方式,它为运放。
图5。运算放大器积分器。
图6。电流反馈放大器积分器。
积分器是用运放制作的最简单的电路之一。然而,在使用电流反馈放大器之前,必须对电路进行修改。由于我们记得反相输入希望看到一个电阻,我们可以在标准电路中添加一个。这产生了一个新的求和节点,我们可以在其中应用电容反馈。新的电流反馈放大器兼容积分器的工作原理就像你所期望的;它具有优良的大信号能力和准确的高频相移。
图7。电流反馈放大器夏季(直流精确)。
电流反馈放大器没有I(OS)规范,因为两个输入偏置电流之间没有相关性。因此,我们不会通过在非反相输入端放置一个额外的电阻来提高反相放大器的直流精度。输入偏置电流消除运算放大器也是如此,其中I(OS)规格与I(B)规格相同,例如LT1220。
图8。两个放大器仪表放大器
两个放大器仪表放大器很容易修改为电流反馈放大器。唯一必要的改变是使每个放大器的反馈电阻相同,因此使增益设置电阻不同。这样,两个放大器的带宽是相同的,并且在高频下的共模抑制比运放电路的要好。在运放电路中,一个放大器的带宽最大,因为它以单位增益运行,而另一个放大器则受限于其增益-带宽乘积除以增益。
图9。电缆的司机。
电缆驱动电路对于两种类型的放大器是相同的。但是由于大多数运放没有足够的输出驱动电流,它们不经常用于像电缆这样的重负载。在驱动电缆时,如果需要适度的高频性能,则正确终止两端是很重要的。这样做的另一个好处是,它将电缆的容性负载与放大器隔离开来,因此它可以在最大带宽下工作。
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