电流反馈运算放大器及RF有什么作用

图3出自同一器件的数据表。图中显示的是建议用于给定非反相增益的反馈电阻值。从图中可以看到,当增益为1时,需要1KΩ的反馈电阻才能得到最佳性能。这是因为回路增益非常高,因此需要用一支较大的电阻进行中和。这是与电压反馈结构的主要差异。电流反馈放大器不能用于输出端对反相输入端短路的结构。

数据表中最常用的电阻是针对增益为2的情况。但是,从图2可以看到,最终采用的实际电阻值有相当的灵活性。数据表建议值只是可选范围的中间值。再回来看图3。在增益为4时,RF降低至150Ω。增益设定电阻现在只有50Ω,因此,我们现在的状况`是:输入缓冲电阻值与增益设定电阻值基本相同。这样会降低运算放大器的闭环互阻,并且在增益增大时开始限制带宽。在增益为7时,我们仍使用300Ω反馈电阻。在这个增益下,我们不指望能得到电流反馈部件提供的带宽,并且,当增益高至7以上时,带宽随之下降,这非常像一个电压反馈的特点。另外还应注意,虚线部分表示的是:根据反相输入电阻或者放大器的稳定度,应该用于某款运算放大器的最低反馈电阻值。两种因素之一限制了可用反馈电阻的数量。

电路板布局

电流反馈运算放大器要仔细考虑的一个问题就是电路板布局,这也普遍适用于所有高速电路。电源旁路电容的布放需要非常靠近器件,一般要小于3mm。电容需要两种,一种是较大的电解电容,它们可以稍微离器件远些;另一种是小型的瓷片旁路电容,它要紧紧挨着相关器件。小型瓷片旁路电容为极高速瞬变提供能量,并且完成器件旁的电源去耦任务。这些电容中的任何电感负载都会降低其作用效果。大家可能都知道要使用尽量大面积的电源、地层,从而为地电流和电源电流提供低阻抗路径。但是,还要注意去掉输入/输出引脚附近的电源、地层,这样可以减少这些引脚的寄生电容。

反相输入引脚与反馈电阻对交流地的容抗要尽可能地小。另外,任何运算放大器的输入端也要有最小的容抗。尽量使用表面贴装元器件。因为它们的寄生电容最低。走线要短,如不能则可使用可控阻抗,则要在输入/输出引脚作传输线的双端终结。

电流反馈运算放大器及RF有什么作用

图4显示的只是少量寄生输入、输出电容对一个电流反馈运算放大器的作用。绿线是理想曲线。红线是由寄生电容而得到的尖峰频率响应。图4中反相输入端的寄生电容为1pF,输出端也是1pF。可以用增加反馈电阻的办法,抵消这少量的寄生负载。这也是电流反馈运算放大器的另一个优点。但是,如果电路板布局太差,即使采用了很大的反馈电阻,也会出现尖峰甚至产生振荡。