电流反馈运放电路设计

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1、电流反馈运放电路设计电流反馈放人器不受基本増益带宽积的限制，随着信号幅度的増加，带宽的损失非常小。因为可以在最小失真的条件下对大信号进行调节，这些放大器在非常高的频率下通常都具有优异的线性度。而电压反馈放大器的带宽随着增益的增加降低，电流反馈放大器在很宽的增益范圉上维持其大部分带宽不变。正因为如此，准确地说，电流反馈运放没有增益带宽积的限制。当然，电流反馈运放也不是无限快，其圧摆率(SlewRate)不受内部偏置电流的限制，但受三极管本身的速度限制。对给定的偏置电流，这就容许不用通常可能影响稳定性的正反馈或其方法來获得较大的压摆率。

2、那么如何构建这些电路呢？电流反馈运放具有一个与差分对相对的输入缓冲器，该输入缓冲器大多数情况卞常常是射极跟随器或其它非常类似的电路。正相输入端具冇高阻抗，而缓冲器的输出，即放人器的反相输入具有低阻抗。相比之下，电压反馈放大器的输入都是高阻。电流反馈运放的输出是电压，并口它与流出或流入运放的反相输入端的电流有关，这由称为互阻抗(transimpedance)的复杂函数Z(s)来表示(图1)。在玄流时，互阻抗是一个非常大的数，并且像电圧反馈运放一样，它随着频率的增加具冇单极点滚降特性。电流反馈运放灵活性的关键之一是具冇可调节的带宽和可调

3、节的稳定性。因为反馈电阻的数值实际上改变放大器的交流环路的动态特性，所以能够影响带宽和稳定性两个方血。加之具冇非常高的压摆率和基于反馈电阻的可调节带宽，你可以获得与器件的小信号带宽非常接近的人信号带宽。在甚至更好的情况下，该带宽在很宽的增益范围内大部分都维持不变。而因为具有固有的线性度，你也可以在高频大信号时获得较低的失真。如何发现最佳的反馈电阻Rf由于放大器的交流特性部分地取决于反馈电阻，这就让我们能够针对每一个特定的应用“量身定制”放大器。降低反馈电阻的数值将提升环路增益。为了保持稳定性和最大的带宽，在低增益时，反馈电阻要设置为

4、较高的数值；随着増益的上升，环路增益口然降低。如果需耍高的增益，可以利用较小的反馈屯阻來部分地恢复环路増益。图［:具有Z(s)和反馈电阻的电路示意图-8110100频35(MHz)O1.000图2：能够体现LMH6714特色的不同Rf条件卜•的频率响应在图2中你可以看到随着你改变反馈电阻带宽所发生的变化。在右手Illi线的远处，反馈电阻Rf等T147Q,你可以看到频率响应具有相当大的峰值。该曲线也具有最高的带宽。减小该电阻到远远低于这个147Q,会导致你的脉冲响应出现振铃,如果再进一步减小该电阻,实际上就会发生振荡。Rf等于300Q

5、的曲线具有优异的平坦度和増益，并仍然具有与峰值频率响应可比的良好带宽。所以，我们不必牺牲太多的带宽就己经获得了很高的稳定性。利WJ600Q的反馈电阻，你就能调节回你的频率响应。例如，如果一个应用仅仅需要50~60MHz的带宽，在该频段内的任何信号都会对噪声有所贡献,你可以利用反馈电阻來调节你的器件的频率响应。在如此有限的带宽内，利用如此高速的放大器的原因在于它提供优异的信号保真度。(G)丄idQ山1S山oons700600500400300200100091012345678GAIN(V/V)图3来自相同器件的数据表，该图说明了对给

6、定正相增益的推荐反馈电阻e正如预期的那样，对增益为2的放大器推荐采用300Q的电阻II」厶yjJX比人IIULSAH乂II/

7、/Jq-T

8、-DIP40脚座•个。

9、-杜邦线，单头带冒，40根。

10、-单排针两排。1"小电路板•块。

11、-DS12C887•片(III107E,新22元)。，■焊锡、II&I:::::::::I::::::么％浣、%■•.■<<:,它具有最佳的増益平坦度、建立时间和速度的组合。此外，从该图中可5500图4：利用出联输出电阻实现对容性负载的隔离如图4所示，通过引入一个电阻(Rout)，放大器儿乎可以驱动任何大小的电

12、容而没有稳定性问题。这是电压和电流两种反馈放大器常用的技术，当驱动高速模/数转换器时，该技术特别冇用。Rout电阻被放置在运放和容性负载（即ADC）之间。只耍电路板空间允许，耍把电阻靠近放大器放置。I1IUJX丨IIJ］乂咚IIgzl:TDIP40脚座•个。杜邦线，单头带冒，40根。单排针两排。小电路板“块。DS12C887•片（11110元,新22元）。参■焊锡、I8070(U)0山ON山乏乏00山丄605040302O0020406080100120CAPACITIVELOAD(pF)图5：LMH6738推荐的Rout少容性负载

13、的对比在图5中，图表上的曲线显示了根据电容人小建议的Rout屯阻数值。该图表是根据1kQ的阻性负载绘制的。如果RL的数值较小，Rout也可以更小。另一个选项是把Rout放在反馈坏之内（图中没有标出）。你可以把Rf连接到隔离电阻的输出侧