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采用宽带电压与电流反馈运算放大器的应用要求06100

发布时间:2020-07-21 19:06:47 阅读: 来源:四通厂家

系统设计人员既能用电流反馈运算放大器,也能选择电压反馈运算放大器,到底如何决定呢?我们将讨论每种放大器最合适的应用,说明为什么某些应用不适合某种放大器。我们通过设计样例介绍广泛采用的电路,其中包括新兴全差动放大器(FDA,一款独特的电压反馈器件),说明这种器件在什么情况下最适用。

本文引用地址:放大器的选择标准

就任何给定应用而言,我们可从多种可能的运算放大器中进行选择。其中主要有两种类型,即电压反馈 (VFB) 运算放大器与电流反馈运算放大器 (CFB),二者之间存在明显的内在差别,因此分别适应于不同类型的应用。FDA是一款新型的运算放大器,其采用输出共模控制环路,它适用的应用类型既与典型的电压反馈放大器相同,又包括一些专门的应用。

在决定采用哪种类型的放大器之前,我们先要考虑设计的输出信号要求,如所需的最大输出Vpp与输出电流以及负载类型等。此外,我们还要考虑诸如稳定时间、全功率带宽或失真要求等必要的动态特性。这样,我们不仅可以根据这些要求缩小备选放大器的范围,而且还可根据所需输出Vpp的要求采用适当的电源电压范围。随后,我们再根据所需的输出动态范围确定最小的电源电流,从而进一步缩小选择范围。通常说来,CFB 对高频动态范围需求而言能实现最佳功率效率,而VFB则能实现更好的噪声性能,是某些特定类型电路的首选。

电压与电流反馈运算放大器的内部比较

为了了解为什么某些电路采用某种类型的放大器会运行得更好,我们必须了解各种放大器的内部拓扑结构,进而得出相关传输函数。首先,我们不妨来比较一下用环路增益格式编写的 Laplace 传输函数这一简单的表达式。图 1 显示了 VFB 的内部结构图以及内部模型与闭环传输函数。

传输函数包括分母中的环路增益 (LG) 项,其决定频率响应。我们可在相同的坐标轴上绘制 20*Log (A(s)) 与 20*Log(1+R2/R1) 方程式的曲线来了解上述特性。曲线图中的关键问题包括:1) 低频上两条曲线的分离(环路增益的大小);以及2) 两条曲线在频率多大时相交。有时我们把交叉点称为环路增益交越,这时传输函数的分母项降至 1 + 1e-jθ (其中jθ为表达式的角度)。我们应当注意,该角度与-180度有很大差异,以避免闭环震荡或出现峰值。假定简单的单极响应为A(s),那么两项的环路增益图如图2 所示。

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