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采用寬帶電壓與電流反饋運算放大器的應用要求(06-100)

—— 采用寬帶電壓與電流反饋運算放大器的應用要求
作者:德州儀器 (TI) 高速信號處理產品部市場開發經理 Michael Steffes 時間:2008-04-02 來源:電子產品世界 收藏

  系統設計人員既能用電流反饋運算,也能選擇電壓反饋運算,到底如何決定呢?我們將討論每種最合適的應用,說明為什么某些應用不適合某種放大器。我們通過設計樣例介紹廣泛采用的電路,其中包括新興全差動放大器(FDA,一款獨特的電壓反饋器件),說明這種器件在什么情況下最適用。

本文引用地址:http://www.byttm.com.cn/article/81097.htm

  放大器的選擇標準

  就任何給定應用而言,我們可從多種可能的運算放大器中進行選擇。其中主要有兩種類型,即電壓反饋 (VFB) 運算放大器與電流反饋運算放大器 (CFB),二者之間存在明顯的內在差別,因此分別適應于不同類型的應用。FDA是一款新型的運算放大器,其采用輸出共??刂骗h路,它適用的應用類型既與典型的電壓反饋放大器相同,又包括一些專門的應用。

  在決定采用哪種類型的放大器之前,我們先要考慮設計的輸出信號要求,如所需的最大輸出Vpp與輸出電流以及負載類型等。此外,我們還要考慮諸如穩定時間、全功率帶寬或失真要求等必要的動態特性。這樣,我們不僅可以根據這些要求縮小備選放大器的范圍,而且還可根據所需輸出Vpp的要求采用適當的電源電壓范圍。隨后,我們再根據所需的輸出動態范圍確定最小的電源電流,從而進一步縮小選擇范圍。通常說來,CFB 對高頻動態范圍需求而言能實現最佳功率效率,而VFB則能實現更好的噪聲性能,是某些特定類型電路的首選。

  電壓與電流反饋運算放大器的內部比較

  為了了解為什么某些電路采用某種類型的放大器會運行得更好,我們必須了解各種放大器的內部拓撲結構,進而得出相關傳輸函數。首先,我們不妨來比較一下用環路增益格式編寫的 Laplace 傳輸函數這一簡單的表達式。圖 1 顯示了 VFB 的內部結構圖以及內部模型與閉環傳輸函數。

  傳輸函數包括分母中的環路增益 (LG) 項,其決定頻率響應。我們可在相同的坐標軸上繪制 20*Log (A(s)) 與 20*Log(1+R2/R1) 方程式的曲線來了解上述特性。曲線圖中的關鍵問題包括:1) 低頻上兩條曲線的分離(環路增益的大小);以及2) 兩條曲線在頻率多大時相交。有時我們把交叉點稱為環路增益交越,這時傳輸函數的分母項降至 1 + 1e-jθ (其中jθ為表達式的角度)。我們應當注意,該角度與-180度有很大差異,以避免閉環震蕩或出現峰值。假定簡單的單極響應為A(s),那么兩項的環路增益圖如圖2 所示。


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關鍵詞: TI 放大器 DC

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